keil c51 Compiler變量類型的問題,以及c的部分優(yōu)化
最近和一位8051都老前輩接觸51單片機(接觸arm之后返璞歸真??不過,51是個好東西),我用keilC寫了一個test,他用匯編(他的匯編功力的是恐怖),我c生成的hex,經(jīng)過反匯編之后對比兩個程序,發(fā)現(xiàn)c生產(chǎn)的hex冗余碼不是一般的多。特別是8位以上的乘除法,keil的Ccompiler直接套用一個固定的匯編子函數(shù),通用,但冗長,效率很低。需要理解內(nèi)部結構才能寫出高效簡潔的好程序,現(xiàn)在覺得《10天學會單片機》害人不淺啊。 我得到點點關于c優(yōu)化提示:
1.數(shù)據(jù)類型使用一定要準確,要配合muc的特性。
從數(shù)據(jù)存儲類型來說,8051系列有片內(nèi)、片外程序存儲器,分別對應code、data、xdata、idata以及根據(jù)51系列特點而設定的pdata類型,使用不同的存儲器,將使程序執(zhí)行效率不同,在編寫C51程序時,指定變量的存儲類型,這樣將有利于提高程序執(zhí)行效率。各種不同的模式對應不同的實際硬件系統(tǒng),也將有不同的編譯結果。
data:固定指前面0x00-0x7f的128個RAM,可以用acc直接讀寫的,速度最快,生成的代碼也最小。一般來講,我們需要提高效率定義變量的時候盡量用data,不然,keilc有時候會吧你的變量compile成xdata,需要用mox去尋址,這樣效率就低了。
idata:固定指前面0x00-0xff的256個RAM,其中前128和data的128完全相同,只是因為訪問的方式不同。idata是用類似C中的指針方式訪問的。匯編中的語句為:moxACC,@Rx.(不重要的補充:c中idata做指針式的訪問效果很好)
xdata:外部擴展RAM,用DPTR訪問,movxa,@a+dptr效率不高。
pdata:外部擴展RAM的低256個字節(jié),地址出現(xiàn)在A0-A7的上時讀寫,用movxACC,@Rx讀寫
code的作用是告訴單片機,我定義的數(shù)據(jù)要放在ROM(程序存儲區(qū))里面,寫入后就不能再更改,其實是相當與匯編里面的尋址MOVC,因為C語言中沒辦法詳細描述存入的是ROM還是RAM(寄存器)
2.ram統(tǒng)一管理,直接賦值,不建議使用C內(nèi)部內(nèi)部臨時變量。
用c函數(shù)定義所謂動態(tài)的變量做形參,主要是為了移植程序方便,但在keilccompiler,它的動態(tài)變量是會從堆疊里對ram面操作,實際會讓程序變得非常冗長,占用stack。如果指定data變量,而且是全局變量,那么我們可以減少很多的冗余代碼。操作時,只需把全局變量(dataram)作為函數(shù)形參,傳遞時更新全局變量,在程序用調(diào)用全局的dataram,那么效率非常高,接近匯編的movA,xxH。同時,函數(shù)盡量用void,void函數(shù)keil的Ccompiler翻譯過來就是簡潔的一個LCALL。賦值的時候,可用“=”“|=”“&=”等,反匯編就是mov,orl,anl得語句,但是如果賦值像a=0x25<<2;這樣賦值,keilCcompiler,并不一定會把你的0x25<<1優(yōu)化成一個結果,而是會吧<<2移位語句一起生成。
3.少用有符號數(shù)定義變量。
用有符號數(shù)是一個麻煩事,如果碰到無符號數(shù),ccompiler會用一大堆匯編去轉換,包括用到xor,cpl邏輯語句等語句,用無符號數(shù)(unsigned)就是簡單的8位,0---255,Ccompiler編譯的是時候,加減也只是用add、subb和不需要對符號標志(8位最高位是符號標志)處理。
4.涉及到時序,最好用匯編,算準指令時間。
我買了一個tft液晶,買家給了一個keil c驅動程序,買家強調(diào),要驅動他需要33Hmz的晶振+stc的1t單片機,然后前輩看了驅動資料。很快,用了一個12Mhz晶振的4T華邦單片機驅動成功。原因就是他的匯編非常熟練,準確算出驅動需要的指令周期并編寫出簡潔高效的驅動程序。當然,這個是C無法做到的,也是Kiel C compiler無法做到的。