ARM GCC编译器“越野车”转换

Question

问题

我正在对STM32F051的闪存进行优化。结果表明，float和int类型之间的转换会消耗大量闪存。

深入研究发现，转换为int大约需要200字节的闪存；而到unsigned int的转换大约需要 1500 个字节！

众所周知，int和unsigned int的区别仅在于对“符号”位的解释，因此这种行为对我来说是一个很大的谜。

注意：执行两阶段转换float-> int-> unsigned int也仅消耗大约200个字节。

问题

分析，我有这样的问题：

1）float到unsigned int转换的机制是什么。为什么同时转换float-> int-> unsigned int仅占用很少的内存，为什么要占用这么多的内存空间？也许它符合IEEE 754标准？

2）使用转换float-> int-> unsigned int而不是直接float-> int时是否会出现任何问题？ ？

3）是否有任何方法可以包装float-> unsigned int转换，从而保持较低的内存占用？

注意：此处已经问过一个熟悉的问题（Trying to understand how the casting/conversion is done by compiler,e.g., when cast from float to int），但是仍然没有明确的答案，我的问题是关于内存使用情况。

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技术数据

• 编译器： ARM-NONE-EABI-GCC （gcc版本4.9.3 20141119（发行版））
• MCU： STM32F051
• MCU的核心： 32位ARM CORTEX-M0

代码示例

1. float-> int（约200字节闪存）

   int main() {
   volatile float f;
   volatile int i;
   i = f;
   return 0;
   }
   

2. float-> unsigned int（〜1500字节的闪存！）

   int main() {
   volatile float f;
   volatile unsigned int ui;
   ui = f;
   return 0;
   }
   

3. float-> int-> unsigned int（约200字节闪存）

   int main() {
   volatile float f;
   volatile int i;
   volatile unsigned int ui;
   i = f;    
   ui = i;
   return 0;
   }
   

Answer 1

从根本上讲，从float到unsigned int的转换不应大于从float到signed int的转换，实际上float到unsigned int到float的转换可以更小。

我使用GNU Arm嵌入式工具链（版本7-2018-q2）和 据我所见，大小问题是由于gcc运行时库中的缺陷引起的。由于某种原因，该库未为Arm V6m提供__aeabi_f2uiz函数的专用版本，而是使用了更大的常规版本。