C语言特性,节省空间,保留可读性

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

顶一下

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。

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？

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

我错了

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