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如何用Keil來驗證單片機變量占多少字節

Q4MP_gh_c472c21 ? 來源:strongerHuang ? 作者:strongerHuang ? 2021-10-29 10:20 ? 次閱讀

首先問大家兩個問題:
  • 8位單片機定義一個int型變量,占幾個字節?
  • 32位單片機定義一個char型變量,占幾個字節?
我敢說很多人都不知道,或者存在疑惑。具體占多少字節,其實通過手動驗證一下就知道了。 今天結合Keil C51(AT89C51),以及Keil MDK(STM32)為大家驗證一下 char、short、int、float、double 到底占幾字節空間。

Keil C51、8位單片機

這一節基于Keil C51工具,8位單片機(AT89C51)進行測試。
//char a;
void main(void){  while(1)  {  }}
這是一個很簡單的Demo,只針對變量占用空間大小進行測試,主要是對比data的大小,初始值為9。(其中系統【啟動文件占用了9字節RAM空間) 1.char占1字節

定義變量:

char a;

編譯結果:

Program Size: data=10.0 xdata=0 code=17
2.short占2字節

定義變量:

short a;

編譯結果:

Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17

3.int占2字節

定義變量:

int a;

編譯結果:

Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17

4.float占4字節

定義變量:

float a

編譯結果:

Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17

5.double占4字節

定義變量:

double

編譯結果:

Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17

Keil MDK、32位單片機

這一節基于Keil MDK工具,32位單片機(STM32)進行測試。
//char a;

int main(void){  while(1)  {//    a++;  }}
這也是一個很簡單的Demo,主要是對比RW-data的大小,初始值為0。(其中 ZI-data=1024 為系統分配的棧空間大小 1.char占1字節

定義變量:

char a;

編譯結果:

Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028

啥?占了4個字節? 答案:只占了一個字節,因為32位機是4字節為一個“單元”,一個 char 只占用了其中1字節(類似結構體占用空間大小,這里還牽涉到大小端對齊模式)。 再舉一個例子:定義4個 char型變量,還是占用4字節空間(short原理一樣)再次提示:

注意4字節為一個“單元”,超過這個單元就分配到“下一個單元”,比如:

char a;int b;char c;

這里就會占用12(3 * 4)字節空間(a、b、c各自占4字節)。

2.short占2字節

定義變量:

short a;

編譯結果:

ProgramSize:Code=512RO-data=436RW-data=4ZI-data=1028

這里和 char 類似,如果定義兩個 short 也是占用4個字節。 3.int占4字節

定義變量:

int a;

編譯結果:

ProgramSize:Code=512RO-data=436RW-data=4ZI-data=1028

32位機,int占用4字節沒什么說的。 4.float占4字節

定義變量:

float a;

編譯結果:

ProgramSize:Code=520RO-data=436RW-data=4ZI-data=1028

5.double占8字節

定義變量:

double a;

編譯結果:

ProgramSize:Code=1156RO-data=436RW-data=8ZI-data=1024

總結

上面驗證情況在Keil C51、 8位單片機(AT89C51)中:
  • char:占1字節

  • short、int:占2字節

  • float、double:占4字節

在Keil MDK、 32位單片機(STM32)中:
  • char:占1字節

  • short:占2字節

  • int、float:占4字節

  • double:占8字節

通過對比上面幾個變量,以及編譯結果,得出一些結論。 1.變量占多少字節,與處理器(以及編譯器)有關; 2.浮點數運算更占代碼空間,且double比float更占空間。上面基于32位機中進行了a++;運算,明顯float、double打碼量(code)更大。 3.變量數據對齊規則和結構體一樣。經典的面試題:計算下面結構體占用多少字節?
struct Str{  char a;  short b;  int c;  char d;};
這里面還有很多細節內容,可能很多人都沒有深入研究過,感興趣的朋友可以自己實驗研究一下。
責任編輯:haq
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原文標題:用Keil驗證8位和32位單片機變量占用空間大小

文章出處:【微信號:gh_c472c2199c88,微信公眾號:嵌入式微處理器】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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