Keil C51 在编译时不会为结构指针分配内存

Posted 2023-02-19

【中文标题】Keil C51 在编译时不会为结构指针分配内存

【英文标题】：Keil C51 doesn't allocate memory for struct pointers at compile time

【发布时间】：2021-10-08 01:49:58

【问题描述】：

我正在尝试为 EFM8 微控制器项目创建结构链接列表。我想让编译器在编译时为所有节点分配内存。我遇到的问题是没有为结构指针分配内存。

#define FOO_QUEUE_LEN   32
 
struct Foo 
    uint8_t  bar0;
    struct Foo *next;
;
 
struct Foo queue[FOO_QUEUE_LEN];
 
void main (void)

    while(1)  ;; 

我希望这段代码为每个 Foo 结构分配 4 个字节（bar0 为 1 个字节，next 为 3 个字节，因为在此架构中，如果您不指定内存位置，则为 24 位地址是必需的。

但在调试时，该结构只报告每个结构的 1 个字节，并且扩展任何数组成员都会显示 Error: cannot dereference this type 消息。

更奇怪的是，如果你在主循环中对结构体数组进行操作，结构体在内存中的大小计算正确：queue[1].bar0 = 0xCC; 会将值写入内存地址 0x4。问题是编译没有分配足够的内存，所以我们超出了每个结构的边界（在这种情况下，0xCC 最终位于queue[4].bar0）。

是否需要一些指令在编译时正确调整这些结构指针的大小？

【问题讨论】：

我希望它是调试器的工件。如果只打印 sizeof 值会发生什么？

谢谢@SergeyA，你为我解决了这个问题。在主循环中，添加一个变量来存储 sizeof(queue) 和一个 dummy 来存储 0xCCCC，我可以看到结构数组在哪里结束并且它被正确分配。非常感谢！

【参考方案1】：

comment from SergeyA 是正确答案：

我希望它是调试器的产物。如果只打印 sizeof 值会发生什么？

考虑这个程序的扩展版本：

#define FOO_QUEUE_LEN   32

struct Foo 
    uint8_t  bar0;
    struct Foo* next;
;

struct Foo xdata queue[FOO_QUEUE_LEN];




void zeroFooStruct(struct Foo *fooPacket) 
    // Using FF for debugging so I can see memory writes
    fooPacket->bar0 = 0xFF;
    fooPacket->next = 0;


void initializeFooQueue(void)

    uint8_t i;
    struct foo *previous;

    previous = NULL;

    // This linked list is a FILO
    for (i=0; i<FOO_QUEUE_LEN; i++)
    
        zeroFooStruct(&queue[i]);
        queue[i].next = previous;
        previous = &queue[i];
    


void main (void)

    uint16_t s;
    uint16_t mydata = 0xCCCC;
    initializeFooQueue();

    s = sizeof(queue);

    while(1)  ;; 

我们可以看到，对于每个节点，我们为 bar0 存储 0xFF 和前一个节点的地址。 4 个字节乘以 32 个节点 = 0x80 个内存插槽。然后，该内存空间具有我们预期的sizeof 值 (0x0080)，后跟我们的虚拟值 (0xCCCC)，表明确实分配了正确的内存量，而调试器没有正确显示内存。

【讨论】：

请注意，您的列表与您选择的变量名称的链接方式令人困惑。 next 实际上指向前一个元素（假设 queue[0] 是您列表的头部，如果您认为 queue[FOO_QUEUE_LEN-1] 是您的头部，那么 IMO 同样令人困惑）。

是的，这很好。这实际上是一个更大程序的抽象，其中有两个由相同结构数组组成的 FILO 缓冲区。该数组本身保存在另一个结构中，该结构具有指向这两个列表中每个列表中第一个元素的指针。所以数组中的实际顺序并不重要，因为链表可以以任何组合对它们进行排序。对我来说重要的是在编译时分配内存。