如何用Keil来验证单片机变量占多少字节

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描述

 

 

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。
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//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。  
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//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:

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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:

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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:

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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?
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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。    
责任编辑:haq
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