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作者 | strongerHuang
微信公众号 | 嵌入式专栏
首先问大家两个问题:
-
8位单片机定义一个 int 型变量,占几个字节?
-
32位单片机定义一个 char 型变量,占几个字节?
我敢说很多人都不知道,或者存在疑惑。具体占多少字节,其实通过手动验证一下就知道了。
今天结合Keil C51(AT89C51),以及Keil MDK(STM32)为大家验证一下 char、short、int、float、double 到底占几字节空间。
Keil C51、8位单片机
这一节基于Keil C51工具,8位单片机(AT89C51)进行测试。
//char a;
void main(void){ while(1) { }} 这是一个很简单的Demo,只针对变量占用空间大小进行测试,主要是对比 data 的大小,初始值为9。(其中系统【启动文件】占用了9字节RAM空间)
1.char占1字节定义变量:
char a;
编译结果:
Program Size: data=10.0 xdata=0 code=17
2.short占2字节定义变量:
short a;
编译结果:
Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17
3.int占2字节定义变量:
int a;
编译结果:
Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17
4.float占4字节定义变量:
float a
编译结果:
Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17
5.double占4字节定义变量:
double
编译结果:
Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17
Keil MDK、32位单片机
这一节基于Keil MDK工具,32位单片机(STM32)进行测试。
//char a;
int main(void){ while(1) {// a ; }} 这也是一个很简单的Demo,主要是对比 RW-data 的大小,初始值为0。(其中 ZI-data=1024 为系统分配的栈空间大小)
1.char占1字节定义变量:
char a;
编译结果:
Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028
啥?占了4个字节?
答案:只占了一个字节,因为32位机是4字节为一个“单元”,一个 char 只占用了其中1字节(类似结构体占用空间大小,这里还牵涉到大小端对齐模式)。
再举一个例子:定义4个 char 型变量,还是占用4字节空间(short原理一样)。
再次提示:
注意4字节为一个“单元”,超过这个单元就分配到“下一个单元”,比如:
char a;int b;char c;
这里就会占用12(3 * 4)字节空间(a、b、c各自占4字节)。
2.short占2字节定义变量:
short a;
编译结果:
Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028
这里和 char 类似,如果定义两个 short 也是占用4个字节。
3.int占4字节定义变量:
int a;
编译结果:
Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028
32位机,int占用4字节没什么说的。
4.float占4字节定义变量:
float a;
编译结果:
Program Size: Code=520 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028
5.double占8字节定义变量:
double a;
编译结果:
Program Size: Code=1156 RO-data=436 RW-data=8 ZI-data=1024
总结
上面验证情况在Keil C51、 8位单片机(AT89C51)中:
-
char:占1字节
-
short、int:占2字节
-
float、double:占4字节
在Keil MDK、 32位单片机(STM32)中:
-
char:占1字节
-
short:占2字节
-
int、float:占4字节
-
double:占8字节
通过对比上面几个变量,以及编译结果,得出一些结论。
1.变量占多少字节,与处理器(以及编译器)有关;
2.浮点数运算更占代码空间,且double比float更占空间。上面基于32位机中进行了 a ; 运算,明显float、double打码量(code)更大。
3.变量数据对齐规则和结构体一样。经典的面试题:计算下面结构体占用多少字节?
struct Str{ char a; short b; int c; char d;};
这里面还有很多细节内容,可能很多人都没有深入研究过,感兴趣的朋友可以自己实验研究一下。
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