避免在内存中创建多个代码副本

Posted 2023-02-22

【中文标题】避免在内存中创建多个代码副本

【英文标题】：Avoid creating multiple copies of code in memory

【发布时间】：2013-06-13 22:32:37

【问题描述】：

我是嵌入式系统开发的新手，不习惯使用很少的程序内存（在本例中为 16kB）。我希望能够创建全局变量、数组和函数，我可以从程序中的任何位置访问它们，而 只存在于内存中的一个地方。我目前的方法是使用静态类成员和方法，只需包含头文件即可使用（例如#include "spi.h"）。

对于我正在尝试做的事情，最好的方法是什么？

这是一个示例类。据我了解，.cpp中_callback之类的变量和call()之类的函数定义只会出现在spi.o中，所以它们只会在内存中出现一次，但我可能会混淆。

spi.h：

#ifndef SPI_H_
#define SPI_H_

#include "msp430g2553.h"

class SPI 
public:
    typedef void (*voidCallback)(void);

    static voidCallback _callback;
    static char largeArray[1000];
    static __interrupt void USCIA0TX_ISR();
    static void call();

    static void configure();
    static void transmitByte(unsigned char byte, voidCallback callback);
;

#endif /* SPI_H_ */

spi.cpp：

#include "spi.h"

SPI::voidCallback SPI::_callback = 0;
char SPI::largeArray[] = /* data */ ;

void SPI::configure() 
    UCA0MCTL = 0;
    UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;                   
    IE2 |= UCA0TXIE;



void SPI::transmitByte(unsigned char byte, voidCallback callback) 
    _callback = callback;
    UCA0TXBUF = byte;


void SPI::call() 
    SPI::_callback();


#pragma vector=USCIAB0TX_VECTOR
__interrupt void SPI::USCIA0TX_ISR()

    volatile unsigned int i;
    while (UCA0STAT & UCBUSY);
    SPI::call();

【问题讨论】：

要简单地包含标头并开始使用“SPI”，只需使用Singleton pattern，在嵌入式系统中很常见的是你有一个外围设备，只有一个对象来处理硬件，不允许更多对象。 ，您也可以使用factory pattern 来允许例如一定数量的对象（SPI 通道）

【参考方案1】：

你写的类的数据成员和成员函数只会在内存中定义一次。如果它们没有标记为静态，则成员函数仍然只会在内存中定义一次。将为您创建的每个对象在内存中创建一次非静态数据成员，因此如果您只创建一个 SPI 对象，您只会获得其非静态数据成员的一份副本。简短版：您正在解决一个非问题。

【参考方案2】：

根据 Pete 的说法，静态不会影响代码加倍，只会影响成员变量。在您的示例中，除了 _callback var（您将其称为错误）之外，静态非静态内存使用量之间的差异为 0。并且如果该类被多次创建，那么一个变量只会加倍。

如果您希望代码在不使用时不存在于内存中，请查看覆盖或某种动态链接过程。 DLL 类型代码对于 16K 来说可能是主要的过度杀伤，但使用压缩代码覆盖可能会对您有所帮助。

另外，请注意库中代码中的额外链接。仔细检查您的 .map 文件是否因无害的函数调用而导致代码膨胀。例如，单个 printf() 调用将链接到各种 vargs 的东西，如果它是唯一使用它的东西。软件浮点也一样（如果你默认没有 FP 单元。）

【讨论】：

抱歉，“作为错误调用”是我问的另一个问题的遗留问题。我用一个示例大数组更新了这个问题，以说明我在说什么。

在您的新情况下，除了为了（可疑）安全起见将其设为单例类型对象外，仍然没有理由将其声明为静态。同样，你最好研究一下你的地图文件，看看你的臃肿是从哪里来的，然后从那里解决问题。