C snprintf（）使用newlib nano打印垃圾浮动

我正在运行一个带有ARM Cortex-M3（STM32F205）的裸机嵌入式系统。当我尝试使用带有浮点数的

snprintf（）

时，例如：

float f;

f = 1.23;
snprintf(s, 20, "%5.2f", f);

snprintf(s, 20, "%10d", 1234567);

我把垃圾放入

s

。这种格式似乎很受欢迎，即垃圾是一个格式良好的字符串，包含数字、小数点和两个尾随数字。但是，如果我重复

snprintf

，字符串可能会在两次调用之间发生变化

浮点数学似乎在其他方面起作用，

snprintf

与整数一起工作，例如：

float f;

f = 1.23;
snprintf(s, 20, "%5.2f", f);

snprintf(s, 20, "%10d", 1234567);

我将

newlib nano

实现与

-u\u printf\u float

链接器开关一起使用。编译器是

arm none eabi gcc

我确实很怀疑内存分配问题，因为整数在打印时没有任何停顿，但浮点数的行为就好像它们在这个过程中被破坏了一样。

printf

系列函数使用浮点数而不是整数调用

malloc

我在此上下文中使用的唯一不属于

newlib

的代码是我的

\u sbrk（）

，这是

malloc

所必需的

caddr_t _sbrk(int incr)
{
  extern char _Heap_Begin; // Defined by the linker.
  extern char _Heap_Limit; // Defined by the linker.

  static char* current_heap_end;
  char* current_block_address;

  // first allocation
  if (current_heap_end == 0)
      current_heap_end = &_Heap_Begin;

  current_block_address = current_heap_end;

  // increment and align to 4-octet border
  incr = (incr + 3) & (~3);
  current_heap_end += incr;

  // Overflow?
  if (current_heap_end > &_Heap_Limit)
    {
    errno = ENOMEM;
    current_heap_end = current_block_address;
    return (caddr_t) - 1;
    }

  return (caddr_t)current_block_address;
}

就我所能追踪到的情况而言，这应该是可行的。似乎从来没有人以负增量调用它，但我想这是由于newlib

malloc

的设计。唯一有点奇怪的是，对

\u sbrk

的第一次调用的增量为零。（但这可能只是malloc对堆的起始地址的好奇。）

---

堆栈不应该与堆发生冲突，因为这两个堆栈大约有60 KiB的RAM。链接器脚本可能很疯狂，但至少堆和堆栈地址似乎是正确的。

snprintf接受大小作为第二个参数。您可能想看一下这个例子

/*snprintf示例*/
#包括
int main（）
{
字符缓冲区[100]；
int-cx；
cx=snprintf（缓冲区，100，“一半%d为%d”，60，60/2）；
snprintf（缓冲区+cx，100 cx“，其中一半为%d.”，60/2/2）；
放置（缓冲）；
返回0；
}

由于可能会有其他人被同一个bug咬到，我发布了我自己问题的答案。然而，正是@Notlikethat的评论给出了正确的答案

这是你不可偷盗的教训。我借用了STMCubeMX代码生成器附带的gcc链接器脚本。不幸的是，脚本和启动文件都已损坏

原始链接器脚本的相关部分：

_estack = 0x2000ffff;

以及启动脚本中的对应项：

Reset_Handler:  
  ldr   sp, =_estack     /* set stack pointer */
...

g_pfnVectors:
  .word  _estack
  .word  Reset_Handler
...

第一个中断向量位置（0处）应始终指向启动堆栈顶部。当达到重置中断时，它还加载堆栈指针。（据我所知，后一个是不必要的，因为HW无论如何都会在调用重置处理程序之前从第0个向量重新加载SP。）

Cortex-M堆栈指针应始终指向堆栈中的最后一项。启动时，堆栈中没有任何项，因此指针应指向实际内存上方的第一个地址，在本例中为0x020100000。对于原始链接器脚本，堆栈指针设置为0x0200ffff，这实际上导致sp=0x0200fffc（硬件强制字对齐堆栈）。在此之后，堆栈的偏移量为4

我更改了链接器脚本，删除了

\u estack

的常量定义，并将其替换为

\u stacktop

，如下所示。内存定义以前就在那里。我更改名称只是为了查看值的使用位置

MEMORY
{
FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 128K
RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
}

_stacktop = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);

---

在此之后，

\u stacktop

的值为0x20010000，我的数字浮动得很漂亮。。。使用双倍长度参数的任何外部（库）函数都可能出现同样的问题，因为ARM Cortex ABI声明调用外部函数时堆栈必须与8个八位字节对齐。

请注意，这些八位字节是

double

s，而不是

float

s。不知道这是否重要，您无论如何都不能将

浮点值传递给
snprintf（）
。的原型是
int snprintf（char*restrict s，size\u t n，const char*restrict format，…）您没有根据原型调用函数。您是否
#包含
并在启用所有警告的情况下编译？确保您真正的代码使用的是
snprintf（）
而不是
sprintf（）
？@unwind:这是一个好的观点，但AFAIK
printf
是一个可变函数，它会自动将浮点值提升为双倍值。（至少，
gcc
不会抱怨其迂腐设置的格式。）在我的原始示例（literal constant
1.23
）中，参数无论如何都是双精度的，但在修改后的示例中，它是单精度浮点。我不确定newlib nano的内部结构，我想它更愿意将浮点数作为浮点数来保存，因为在嵌入式系统中，双精度浮点运算非常费力（但这只是一个猜测）。我对实现细节不太熟悉，但以下几点引起了一些轻微的怀疑：
%f
通常涉及将
浮点
转换为
双精度
；EABI要求对
double
进行8字节对齐；您的
\u sbrk（）
仅对其分发的内容强制执行4字节对齐。这有多重要可能取决于
printf（）
和
malloc（）
的胆量，但它应该很容易进行实验。答案很好，是的，我可能真的犯了那个错误。。。但是在那种情况下，
gcc
会（再次）告诉我我很愚蠢。因此，这一次的问题似乎在
newlib
-或者可能在链接器脚本中更深层次。NucleoF401的CubeMX上的STM32示例也存在同样的问题，您为我节省了很多时间。谢谢，我的psoc也有同样的问题，它也使用了newlib nano。您是否有机会详细说明如何修复它。我以前没有调整过链接器脚本