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嵌入式領(lǐng)域,你要了解你的編譯器

2015-09-18
關(guān)鍵詞: 嵌入式 編譯器

  我做嵌入式行業(yè),編程也多和硬件打交道,好多人說編譯器只是工具,重要的在于算法和思想。這話說的本來沒錯(cuò),但要有一個(gè)條件在先:那就是你真正掌握了你所用的編譯器。但就我來看,真正熟悉編譯器的卻并不多見。當(dāng)你深入了解一個(gè)編譯器后,你能像用匯編一樣用C,可以像匯編那樣隨心所欲的操作MCU!
  了解一個(gè)編譯器,首先應(yīng)該有匯編的基礎(chǔ),不要求能用匯編編寫程序或做過項(xiàng)目,但至少看的懂!不熟悉匯編的嵌入式程序員是不合格的程序員!
  了解一個(gè)編譯器,最好的方法是看它自帶的幫助文件,至少要看過Compiler User's Guide ,至少遇到問題會(huì)想到到幫助中查找方法,雖然幫助大多是E文。
  工作以來一直使用keil MDK編譯器,對于這個(gè)編譯器的界面以及設(shè)置,可以參考博文:http://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/5964827,在這里先來看一看keil MDK編譯器的一些細(xì)節(jié),看看這些細(xì)節(jié),你知道多少。
  1. 在所有的內(nèi)部和外部標(biāo)識符中,大寫和小寫字符不同。
  2. 默認(rèn)情況下,char 類型的數(shù)據(jù)項(xiàng)是無符號的。它們可以顯式地聲明為signed char 或 unsigned char。
  3.基本數(shù)據(jù)類型的大小和對齊:
  類型         位大小        按字節(jié)自然對齊
  char 8 1
  short 16 2
  int 32 4
  long 32 4
  long long 64 8
  float 32 4
  double 64 8
  long double 64 8
  所有指針 32 4
  bool (僅用于C++ ) 8 1
  _Bool (僅用于C ) 8 1
  wchar_t (僅用于C++ ) 16 2
  注:a. 通常局部變量保留在寄存器中,但當(dāng)局部變量太多放到棧里的時(shí)候,它們總是字對齊的。例如局部char變量在棧里以4為邊界對齊;
  b. 壓縮類型的自然對齊方式為1。使用關(guān)鍵字__packed來壓縮特定結(jié)構(gòu),將所有有效類型的對齊邊界設(shè)置為1.
  4. 整數(shù)以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示;浮點(diǎn)量按IEEE格式存儲(chǔ)。
  5. 有符號量的右移是算術(shù)移位,即移位時(shí)要保證符號位不改變。
  6. 對于int類的值:超過31位的左移結(jié)果為零;無符號值或正的有符號值超過31位的右移結(jié)果為零。負(fù)的有符號值移位結(jié)果為-1。
  7. 整數(shù)除法的余數(shù)的符號于被除數(shù)相同,由ISO C90標(biāo)準(zhǔn)得出;
  8. 如果整型值被截?cái)酁槎痰挠蟹栒?,則通過放棄適當(dāng)數(shù)目的最高有效位來得到結(jié)果。如果原始數(shù)是太大的正或負(fù)數(shù),對于新的類型 ,無法保證結(jié)果的符號將于原始數(shù)相同。所以強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)化的時(shí)候,對轉(zhuǎn)換的結(jié)果一定要清晰。
  9. 整型數(shù)超界不引發(fā)異常;像unsigned char test;       test=1000;這類是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的,賦值或計(jì)算時(shí)務(wù)必小心。
  10. 默認(rèn)情況下,整型數(shù)除以零返回零。
  11. 對于兩個(gè)指向相同類型和對齊屬性的指針相減,計(jì)算結(jié)果如下表達(dá)式所示:
  ((int)a ? (int)b) / (int)sizeof(指向數(shù)據(jù)的類型)
  12. 在嚴(yán)格C中,枚舉值必須被表示為整型,例如,必須在?2147483648 到+2147483647的范圍內(nèi)。但keil MDK自動(dòng)使用對象包含enum范圍的最小整型來實(shí)現(xiàn)(比如char類型),除非使用編譯器命令??enum_is_int 來強(qiáng)制將enum的基礎(chǔ)類型設(shè)為至少和整型一樣寬。超出范圍的枚舉值默認(rèn)僅產(chǎn)生警告:#66: enumeration value is out of "int" range
  13. 結(jié)構(gòu)體:struct {
  char c;
  short  s;
  int        x;
  }          //這個(gè)結(jié)構(gòu)體占8個(gè)字節(jié)
  但是,結(jié)構(gòu)體:
  struct {
  char c;
  int        x;
  short  s;
  }          //這個(gè)結(jié)構(gòu)體占12個(gè)字節(jié)
  這是為什么?
  對于結(jié)構(gòu)體填充,據(jù)定義結(jié)構(gòu)的方式,keil MDK編譯器用以下方式的一種來填充結(jié)構(gòu):
  定義為static或者extern的結(jié)構(gòu)用零填充;
  ?;蚨焉系慕Y(jié)構(gòu),例如,用 malloc() 或者 auto定義的結(jié)構(gòu),使用先前存儲(chǔ)在那些存儲(chǔ)器位置的任何內(nèi)容進(jìn)行填充。不能使用memcmp() 來比較以這種方式定義的填充結(jié)構(gòu)!
  14. 編譯器不對聲明為volatile 類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。  我發(fā)現(xiàn)還有不少剛?cè)腴T的嵌入式程序員從沒見過這個(gè)關(guān)鍵字.
  15. __nop():延時(shí)一個(gè)指令周期,編譯器絕不會(huì)優(yōu)化它。如果硬件支持NOP指令,則該句被替換為NOP指令,如果硬件不支持NOP指令,編譯器將它替換為一個(gè)等效于NOP的指令,具體指令由編譯器自己決定。
  16. 還有一些編譯器知識,我放在了另外一篇博文里,《有趣的keil mdk細(xì)節(jié)》。

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