C语言特性,节省空间,保留可读性

ID:392682 · 发表于 2022-4-20 17:31

我们开发的电表，基于单片机的，电表的功能越来越多，要求我们再硬件不变的情况下增加这些功能，所以就经常会考虑程序大小问题，有时真的会按字节去省空间，因为，就是那几个字节编译就爆掉了。但是还要求尽量程序可维护性好（简单、直接、易读）。这时就要去程序中寻找能省空间的地方，能用指针就考虑要不要换指针，牺牲一些可读性，使用for&if代替switch的一些表达式。重复的语句使用函数代替，使用位域，寻找简便的程序处理方法等，，打开编译产生的map文件分析哪里占的存储大，进行精简，真是挺有意思的。就好像捉迷藏。

这些省空间的操作有些基于C语言的特性，比如指针，比如位操作，比如位域操作在保留可读性的情况下代替一堆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;
这样定义，变量day占了5个位，month占4个位，year占7位。同时也保留了可读性。
虽然这种写法省空间，但是有限，而且不太好用，迫不得已还是别这么搞。但是位操作的话这么些会好看一点如：
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;
}
这样写一些还可以。

还有联合体，在不增加开销的情况下简洁的提供了多种解析数据的方式，真是一个不错的工具
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)
{}
...
如上该联合体只占了一个字节的空间。提供了两种方便读写操作的解析数据的方式字节操作与位操作。
联合体用来处理通讯挺好的。
假设串口发送数据是按字节发送，但是我们要发送的数据可能时16位的或者32位的，还会面临先发高子节还是低字节问题。1、我们可以使用指针
将一个整型数据分为4次发送。2、我们也可以利用联合体的特性将整型数据分4次发出。还能增加一点可读性。

今天看到一句话：no time to be brief 感觉有时用着还挺好

ID:392682 · 发表于 2022-5-4 11:50

fj51hei 发表于 2022-4-30 15:02
就是本来没有位操作指令你程序却写位操作语法编译器为满足你的程序意图只能按它自己的想法给你弄一堆 ...

这样啊，这点真没想到，当时想当然的认为，位域操作会被转化为简单常规的与或非操作了。有点惭愧哈，想当然了。可读性好点，但是对于节约空间效果可能没啥效果

ID:824490 · 发表于 2022-4-30 15:11

本帖最后由名字不是重点于 2022-4-30 19:13 编辑

我错了

ID:712493 · 发表于 2022-4-30 15:02

qinshuai 发表于 2022-4-29 16:52
没太了解，在不支持位操作的单片机上，位域操作会怎加flash的开销吗？

就是本来没有位操作指令你程序却写位操作语法编译器为满足你的程序意图只能按它自己的想法给你弄一堆汇编实现了这样下来FLASH开销就大就如没有硬件乘除法的单片机你却出现很多乘除法那就不是FLASH开销大的问题也会造成程序效率不高的问题

ID:392682 · 发表于 2022-4-29 16:52

Hephaestus 发表于 2022-4-23 18:35
在不支持位操作的单片机上面，楼主的写法会严重增加代码长度，节约了ram却大大浪费了flash，得不偿失。

...

没太了解，在不支持位操作的单片机上，位域操作会怎加flash的开销吗？

ID:883242 · 发表于 2022-4-23 18:35

在不支持位操作的单片机上面，楼主的写法会严重增加代码长度，节约了ram却大大浪费了flash，得不偿失。

在支持位操作的单片机上，比如51，用专门的关键字bdata、bit来操作也比楼主的写法节约了很大的空间。

所以楼主的文章，没有什么用。

ID:301191 · 发表于 2022-4-23 18:28

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