Question

我正在为16位微处理器编写一些代码。我的内存非常有限，只有128 KB。适用于MSP430的IAR C / C ++编译器我需要实现一些代码以节省一些内存。

我试图通过C特性实现这一点。

struct {
    unsigned int widthValidated : 1;
    unsigned int heightValidated : 1;
} status;

但是通过这段代码，我仍然只使用16位字中的1位。

我的目标是对两个8位变量使用相同字长的内存。第一个变量应在第二个变量的后8位。

struct {
   unsigned int widthValidated : 8; //8 bits for this
   unsigned int heightValidated : 8; // 8 left over for this
} status;

这可能吗？是否有任何实现，或者在C中是否有为此提供的库？我应该怎么做？

Answer 1

您不应将位字段用于任何目的，尤其是不用于内存映射，因为它们的标准化非常差。

您应该做的是使用stdint.h类型。声明两个uint8_t变量。通过在声明变量时仔细选择必要的类型，可以节省微控制器中的内存。

例如，在用于有限微控制器的专业程序中，典型的for循环写为for(uint8_t i=0; ...而不是“草率键入” for(int i=0; ...。

诀窍是：每当声明 any 变量时，总是考虑变量可能获得的最大值。这样，您可以节省内存并防止溢出错误。

Answer 2

如果要节省内存，则在声明结构时仅使用较小的类型

typedef struct
{
    uint8_t flag1: 1;
    uint8_t flag2: 1;
    uint8_t flag3: 1;
    uint8_t flag4: 1;
    uint8_t flag5: 1;
}myflags;

uint8_t foo(myflags f)
{
    return f.flag4;
}

uint8_t foo1(uint8_t flags)
{
    return !!(flags & (1 << 3));
}

void foo3()
{
    printf("%zu\n", sizeof(myflags));
}

它使代码更易于阅读，调试和修改。

foo:
        ubfx    r0, r0, #3, #1
        bx      lr
foo1:
        ubfx    r0, r0, #3, #1
        bx      lr
foo3:
        movs    r1, #1
        ldr     r0, .L5
        b       printf
.L5:
        .word   .LC0
.LC0:
        .ascii  "%zu\012\000"

许多uC都有特殊的指令来提取位域，将其移至低位，并对其进行有符号和无符号扩展，从而将结果扩展到寄存器/可变大小

Answer 3

您尚未告诉我们您使用的是哪个特定平台，因此我无法为您提供足够详细的答案，但是您想要的是从结构中删除填充。换句话说，您想pack your structs.

这就是我的理解，您希望您的内存布局在一个16位字中为两个字节。

struct {
    uint8_t widthValidated;
    uint8_t heightValidated;
} status;

To require the compiler创建您可以执行的特定边界：

手臂：

struct __attribute__((packed)){
    uint8_t widthValidated;
    uint8_t heightValidated;
} status;

对于gcc：

#pragma pack (1)
struct __attribute__((packed)){
    uint8_t widthValidated;
    uint8_t heightValidated;
} status;

您的平台可能有所不同，但是当您搜索结构打包时，它应该显示如何执行此操作。

结构内部的联合也是一种选择，但这不一定是可移植的，因为不同平台的位/字节顺序可能会有所不同。

您使用上面的uint8_t看到了我。这是在typedef内部完成的<stdint.h>。这是声明具有定义宽度的整数变量的标准化方法。微控制器内部有用的类型是以下未定义的整数系列：uint8_t（8位），uint16_t（16位）和uint32_t（32位）。及其签名的对应对象：int8_t（8位），int16_t（16位）和int32_t（32位）。

位域更加优化

3 个答案: