如何用不同方法验证单片机变量的大小呢？

有人说单片机开发很简单，也有人说很难。

其实，不同阶段的人有不同的见解，同样的单片机，你开发一些简单的应用自然很简单。当项目做大，就要用到各种“技术”，比如优化代码，变量占用空间等问题。

接下来就结合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;};

审核编辑：刘清