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首先，这是我理解并认为该问题正确的内容。

  1. for对计数器或循环索引等单个变量使用快速数据类型。例如：

    #define LOOP_COUNT (100U)

uint_fast8_t index;
for(index = 0; index < LOOP_COUNT; index++){
    /* Do something */
}

    我想这里最合适的类型是uint_fast8_t因为index永远不能超过 255，这将是所有平台上最快的实现。如果我unsigned int改用它，它将在 >=16 位平台中最快，但在 <16 位平台中会较慢，因为int标准最低 16 位。此外，如果我uint8_t在 >8 位平台上使用它会更慢，因为编译器会添加一条AND 0xFF指令来检查每个增量的溢出（我的 ARM7 编译器即使在全速优化时也会这样做）。size_t也不是一个选项，因为它可以大于本机整数大小。

    如果预计 8 位溢出，则不好的一面（？）不会发生。程序员应该手动检查溢出（因为他/她应该恕我直言），如果忘记这可能会导致错误代码。此外，如果 LOOP_COUNT 在 >8 位平台上“意外”设置为大于 255 的值，编译器（甚至令我惊讶的是 PC-Lint）不会给出任何警告/问题，但警告将在 8 位平台上生成，这将降低可移植性并引入错误，但这可以通过#if检查来避免。

  2. 如果在数组或结构中需要关注内存使用情况，请尽可能使用最少的数据类型。例如：

    uint_least8_t array[100];

    如果关注内存使用，这是声明数组的最便携和最有效的方法。如果平台上可以进行字节访问，则此类型将给出一个字节数组，否则将给出最小可访问宽度的整数数组。此外，如果我们有结构的数组，则可以在结构中使用最少类型。

    最小类型也会遇到快速类型的问题，因为两种情况下变量的宽度都可以在不同的平台上更改。

  3. 尽可能避免固定宽度的数据类型，因为它们在某些平台上甚至可能不存在，除了硬件寄存器访问、通信协议映射等，我们需要知道变量的确切位。例如：

    typedef struct {
    uint8_t  flags;
    uint8_t  length;
    uint8_t  data[100];
    uint16_t crc;
} __attribute__((packed)) package_t;

    通常__attribute__((packed))（或类似的东西）应该用于确保在这些情况下不会插入填充，因为这本身就是一个问题。

现在，如果我的理解是正确的，我认为最少的数据类型更可能用于数组或结构，快速数据类型更可能用于单个变量，而固定数据类型不太可能用于实现最大便携性和效率。但是每次都输入“快速”和“最少”并不令人鼓舞。所以，我想到了一个类型集如下：

    typedef [u]intN_t       os_[u|s]exactN_t;
    typedef [u]int_fastN_t  os_[u|s]N_t;
    /* I couldn't come up with a better name */
    typedef [u]int_leastN_t os_[u|s]minN_t;
    /* These may change */
    typedef uint_least8_t   os_byte_t;
    typedef uint_least16_t  os_word_t;
    /* ... */
  • 首先，重要的问题是，我的理解是真的吗？
  • 使用 C99 标准类型的最可移植和最有效的方法是什么？如果它不是真的，你将如何声明它们？
  • 我的类型集是否有意义或可能产生错误代码？

另外，我很高兴知道您如何以及在何处使用 C99 标准类型。

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1 回答 1

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编写高度可移植的代码很难。编写最佳且正确工作的高度可移植的代码更加困难。

在大多数情况下，如果可行，我会建议使用基本类型，例如int,char等，而不是uint8_tor uint8_fast_t。类型int和char保证存在。毫无疑问。当然，有时我们需要代码中的特定行为，而这将需要特定类型 - 但如果系统不支持该确切类型，该代码很可能会中断。

int对于您的第一个示例，除非您的代码设计为（也）在 8 位处理器上运行，否则您不太可能获得比 using 更好的性能。在 16 位、32 位或 64 位处理器上，本机大小将是最快的 for 循环（无符号在 64 位机器上稍好一些，因为它不需要符号扩展）。

在您的第二个示例中，只有数组足够大以保证节省空间而不是使用对内容有意义的或或或任何内容char时才int重要。short在现代机器上（包括许多嵌入式平台，甚至在使用堆栈时）400 字节实际上并没有那么多。

对于您的第三个示例，显然，对于协议，您将需要使用与协议定义完全匹配的类型，否则会出错。在不支持正确类型的平台上，这必须以某种特定于平台的方式来解决 - 你如何去做将取决于平台实际支持的内容。

因此，要回答您的具体问题：

  • 似乎您了解整体概念。但是，如果这有意义的话，您似乎也试图将其推得比需要推的更远。
  • 不适用。

  • 过度使用“特殊类型”变量可能会：

    1. 放慢速度，
    2. 可能会导致错误，特别是如果没有始终如一地使用它。

还要记住，性能通常是 90% 的时间由 10% 的代码占用。了解您的代码在哪里（在正常使用情况下）花费时间是至关重要的。当然，当将代码移植到不同的系统和不同的架构上时，您可能会发现性能瓶颈移动了，这取决于处理器速度、缓存大小和内存速度之间的关系。具有高处理器速度但（实际上）小缓存的系统有时会比具有较低时钟速度和更大缓存的类似系统执行得更差，仅作为一个示例。

于 2013-04-03T18:34:23.937 回答