Cortex-M这类微控制器编程一般选用C代码,那么编程人员怎么编写代码才能让C编译器发生高质量底层代码就成为一个很重要的论题。这儿所说的高质量底层代码是指既到达编程人员目的又便利编译器优化的代码。本文将从编写利于优化的源代码,节约栈和内存空间,函数原型,整型和位取反,一起读写变量的维护,不进行初始化的变量这几个方面来评论怎么编写杰出的嵌入式C代码。
一、编写利于优化的源代码
咱们在编写源代码的时分假如能够遵从以下几点,能够让编译器更好的对代码进行优化:
1)局部变量(主动变量和参数)比静态或全局变量要更好。为什么这么说呢,由于优化器会假定任何一个函数都或许修正静态或全局变量。当局部变量的生命周期完毕的时分,它所占有的内存就能够被其它变量运用,而全局变量在整个程序的生命周期内都不会开释它所占有的内存空间。
2)防止用&运算符取局部变量的地址。这儿有两个原因会导致该操作的功率低下。首要,变量有必要放在内存中,不能放在处理器的寄存器中,这将导致更长更慢的代码功率。其次,优化器不再假定其它的函数,因而不会影响到该变量。
3)编译器的内联函数才能。为了最大极限的影响编译器的内联转化,咱们最好把那些多个模块都用到的小函数写在头文件中而不是完成文件中。
二、节约栈和内存空间
以下的编程技术能够让咱们节约内存和栈空间:
1)假如栈空间有限,那么咱们就要尽量防止长的调用链和递归函数。
2)防止运用大的聚合类型(比方结构体)作为参数或许回来类型。为了节约栈空间,咱们应该更多的运用指针来替代这种聚合类型。
三、函数原型
有两种函数的界说和声明方法能够运用。一种是原型风格,一种是Kernighan & Ritchie
C风格。两种风格都是能够的,但强烈建议使用原型风格,也就是说对每一个公共函数都在相应的头文件中供给一个原型声明。这是由于编译器对使用Kernighan
& Ritchie
C风格的参数不进行类型查看。使用原型风格在某些情况下将发生高效的代码,由于它不需求进行参数类型提高。为了确保一切的公共函数都在界说之前声明过,能够翻开编译器选项
Project>Options>C/C++ Compiler>Language 1>Require prototypes
以下是两种风格的示例
1)原型风格:
原型风格中,有必要写明每个参数的类型。
int Test(char, int); /* 声明 */
int Test(char ch, int i) /* 界说 */
{
return i – ch;
}
2)Kernighan & Ritchie风格
Kernighan & Ritchie风格中,不需求进行函数原型声明。取而代之的是一个空参数列表的函数声明。函数的界说也有些不同。
int Test(); /* 声明 */
int Test(ch, i) /* 界说 */
char ch;
int i;
{
return i – ch;
}
四、整型和位取反
在某些情况下,整数类型和它们的转化提高规则会导致难以了解的行为。这常常出现在赋值或许条件表达式中,这儿触及不同长度类型的数据和逻辑操作尤其是位取反操作。这儿的类型也包含常数类型。例如:1个8位的字符类型,1个32位的整数类型,依照二进制补码操作。
void F1(unsigned char c1)
{
if (c1 == ~0x08);
}
这儿,测验条件总是false。由于右边的0x08 = 0x00000008,~0x00000008 =
0xFFFFFFF7。左面的c1是1个8位无符号字符类型,因而它不或许比255大,也不或许是负数,这就意味着它的高24位不或许置1。所以这个测验条件总是false的。
五、一起读写变量的维护
在中止程序或许独自线程中用到的变量常常是异步读写的,它们有必要进行恰当地符号和恰当的维护。编译器使用volatile关键字对这类变量进行符号。这个关键字告诉编译器该目标的值无任何持久性,不要对它进行任何优化。它迫使编译器每次需求该目标数据内容的时分都有必要读该目标,而不是只读一次数据并将它放在处理器的寄存器中以便后续拜访之用。
六、不进行初始化的变量
一般,运行时环境在使用程序发动的时分会初始化一切的静态和全局变量。编译器支撑用__no_init关键字来声明不进行初始化的变量。用__no_init关键字声明的变量一般用在大的数据输入缓冲这样的当地。
本文介绍了编写杰出的嵌入式C代码触及的多个方面。编写杰出的嵌入式C代码需求很多的专业知识,本文虽极力描绘编写杰出的嵌入式C代码所需求的各种技术,但不免会有缺乏的当地,期望我们多多纠正。