用不同方法验证单片机变量大小
来源:嵌入式专栏发布时间:2023-06-071418浏览
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作者 | strongerHuang
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其实，不同阶段的人有不同的见解，同样的单片机，你开发一些简单的应用自然很简单。当项目做大，就要用到各种“技术”，比如优化代码，变量占用空间等问题。
接下来就结合Keil C51（AT89C51），以及KeilMDK（STM32）为大家验证一下char、short、int、float、double 到底占几字节空间。
Keil C51、8位单片机
这一节基于Keil C51工具，8位单片机（AT89C51）进行测试。
这是一个很简单的Demo，只针对变量占用空间大小进行测试，主要是对比 data 的大小，初始值为9。(其中系统【启动文件】占用了9字节RAM空间）//char a;void main(void){while(1){}}
1.char占1字节
定义变量：
char a;编译结果：
Program Size: data=10.0 xdata=0 code=17
2.short占2字节
定义变量：
short a;编译结果：
Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17定义变量：
int a;编译结果：
Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17
4.float占4字节
定义变量：
float a编译结果：
Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17
5.double占4字节
定义变量：
double编译结果：
Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17Keil MDK、32位单片机
这一节基于Keil MDK工具，32位单片机（STM32）进行测试。
这也是一个很简单的Demo，主要是对比RW-data的大小，初始值为0。（其中 ZI-data=1024 为系统分配的栈空间大小）//char a;int main(void){while(1){// a++;}}
1.char占1字节
定义变量：
char a;编译结果：
Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028
啥？占了4个字节？
答案：只占了一个字节，因为32位机是4字节为一个“单元”，一个 char 只占用了其中1字节（类似结构体占用空间大小，这里还牵涉到大小端对齐模式）。
再举一个例子：定义4个 char型变量，还是占用4字节空间（short原理一样）。
再次提示：
注意4字节为一个“单元”，超过这个单元就分配到“下一个单元”，比如：
char a;int b;char c;
这里就会占用12（3 * 4）字节空间（a、b、c各自占4字节）。
2.short占2字节
定义变量：
short a;编译结果：
ProgramSize:Code=512RO-data=436RW-data=4ZI-data=10283.int占4字节
定义变量：
int a;编译结果：
ProgramSize:Code=512RO-data=436RW-data=4ZI-data=10284.float占4字节
定义变量：
float a;编译结果：
ProgramSize:Code=520RO-data=436RW-data=4ZI-data=1028
定义变量：
double a;编译结果：
ProgramSize:Code=1156RO-data=436RW-data=8ZI-data=1024总结
上面验证情况在Keil C51、 8位单片机（AT89C51）中：char：占1字节
short、int：占2字节
float、double：占4字节
在Keil MDK、 32位单片机（STM32）中：
char：占1字节
short：占2字节
int、float：占4字节
double：占8字节
通过对比上面几个变量，以及编译结果，得出一些结论。
1.变量占多少字节，与处理器（以及编译器）有关；
2.浮点数运算更占代码空间，且double比float更占空间。上面基于32位机中进行了 a++； 运算，明显float、double打码量（code）更大。
3.变量数据对齐规则和结构体一样。经典的面试题：计算下面结构体占用多少字节?
struct Str{char a;short b;int c;char d;};
这里面还有很多细节内容，可能很多人都没有深入研究过，感兴趣的朋友可以自己实验研究一下。
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