C語言特性,節省空間,保留可讀性

ID:392682 · 發表于 2022-4-20 17:31

我們開發的電表，基于單片機的，電表的功能越來越多，要求我們再硬件不變的情況下增加這些功能，所以就經常會考慮程序大小問題，有時真的會按字節去省空間，因為，就是那幾個字節編譯就爆掉了。但是還要求盡量程序可維護性好（簡單、直接、易讀）。這時就要去程序中尋找能省空間的地方，能用指針就考慮要不要換指針，犧牲一些可讀性，使用for&if代替switch的一些表達式。重復的語句使用函數代替，使用位域，尋找簡便的程序處理方法等，，打開編譯產生的map文件分析哪里占的存儲大，進行精簡，真是挺有意思的。就好像捉迷藏。

這些省空間的操作有些基于C語言的特性，比如指針，比如位操作，比如位域操作在保留可讀性的情況下代替一堆flag。
struct file_data{
unsigned int day: 5;
unsigned int month: 4;
unsigned int year: 7;
}
struct file_data fd;
fd.day = 20;
fd.month = 4;
fd.year = 22;
這樣定義，變量day占了5個位，month占4個位，year占7位。同時也保留了可讀性。
雖然這種寫法省空間，但是有限，而且不太好用，迫不得已還是別這么搞。但是位操作的話這么些會好看一點如：
struct bits{
unsigned int flag_0: 1;
unsigned int flag_1: 1;
unsigned int flag_2: 1;
unsigned int flag_3: 1;
unsigned int flag_4: 1;
unsigned int flag_5: 1;

unsigned int flag_6: 1;
unsigned int flag_7: 1;

};

struct bits flag_grop;
if(flag_grop.flag_0 == 1)
{
flag_grop.flag_1 = 0;
}
這樣寫一些還可以。

還有聯合體，在不增加開銷的情況下簡潔的提供了多種解析數據的方式，真是一個不錯的工具
union bits{
u8 data;
unsigned int flag_0: 1;
unsigned int flag_1: 1;
unsigned int flag_2: 1;
unsigned int flag_3: 1;
unsigned int flag_4: 1;
unsigned int flag_5: 1;

unsigned int flag_6: 1;
unsigned int flag_7: 1;

};
union bits flag_grop;

flag_grop = 0xAA;

if(flag_grop.int flag_0 == 1)
{}
if(flag_grop.int flag_1 == 1)
{}
...
如上該聯合體只占了一個字節的空間。提供了兩種方便讀寫操作的解析數據的方式字節操作與位操作。
聯合體用來處理通訊挺好的。
假設串口發送數據是按字節發送，但是我們要發送的數據可能時16位的或者32位的，還會面臨先發高子節還是低字節問題。1、我們可以使用指針
將一個整型數據分為4次發送。2、我們也可以利用聯合體的特性將整型數據分4次發出。還能增加一點可讀性。

今天看到一句話：no time to be brief 感覺有時用著還挺好

ID:392682 · 發表于 2022-5-4 11:50

fj51hei 發表于 2022-4-30 15:02
就是本來沒有位操作指令你程序卻寫位操作語法編譯器為滿足你的程序意圖只能按它自己的想法給你弄一堆 ...

這樣啊，這點真沒想到，當時想當然的認為，位域操作會被轉化為簡單常規的與或非操作了。有點慚愧哈，想當然了�？勺x性好點，但是對于節約空間效果可能沒啥效果

ID:824490 · 發表于 2022-4-30 15:11

本帖最后由名字不是重點于 2022-4-30 19:13 編輯

我錯了

ID:712493 · 發表于 2022-4-30 15:02

qinshuai 發表于 2022-4-29 16:52
沒太了解，在不支持位操作的單片機上，位域操作會怎加flash的開銷嗎？

就是本來沒有位操作指令你程序卻寫位操作語法編譯器為滿足你的程序意圖只能按它自己的想法給你弄一堆匯編實現了這樣下來FLASH開銷就大就如沒有硬件乘除法的單片機你卻出現很多乘除法那就不是FLASH開銷大的問題也會造成程序效率不高的問題

ID:392682 · 發表于 2022-4-29 16:52

Hephaestus 發表于 2022-4-23 18:35
在不支持位操作的單片機上面，樓主的寫法會嚴重增加代碼長度，節約了ram卻大大浪費了flash，得不償失。

...

沒太了解，在不支持位操作的單片機上，位域操作會怎加flash的開銷嗎？

ID:883242 · 發表于 2022-4-23 18:35

在不支持位操作的單片機上面，樓主的寫法會嚴重增加代碼長度，節約了ram卻大大浪費了flash，得不償失。

在支持位操作的單片機上，比如51，用專門的關鍵字bdata、bit來操作也比樓主的寫法節約了很大的空間。

所以樓主的文章，沒有什么用。

ID:301191 · 發表于 2022-4-23 18:28

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