我知道“不要为全局变量赋初值”,完全不符合大多数人遵循的编码规范。
所以此文只是一个建议,主要针对单片机工程师,因为单片机的
ROM比较宝贵。如果你不理解为何要这样建议,请往下看。
1.具体示例
先给出几段示例代码。
// sizetest1.c
// a sample program to view the exetutable size
int main()
{
return 0;
}
// sizetest2.c
// a sample program to view the exetutable size
char buffer[100000];
int main()
{
return 0;
}
// sizetest3.c
// a sample program to view the exetutable size
char buffer[100000] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
int main()
{
return 0;
}
如代码所示,
sizetest1.c中仅定义了一个
main函数,
sizetest2.c中定义了一个没有初始化的全局变量,
sizetest3.c定义了一个初始化了的全局变量。
我将三段代码依次编译链接成为可执行文件,可执行文件信息如下(7143,7166,107214分别为对应的可执行文件大小)
可以看得出来,相较于
sizetest1.c,我定义了一个100000字节的全局变量(未作初始化),可执行文件仅增加了23个字节。而
sizetest3.c,我为全局变量做了初始化,赋了初值,可执行文件就增加了近100000个字节,差不多相当于变量
buffer的大小。
2.示例分析
在分析之前,我先阐述两个概念,
.data和
.bss。
C语言代码在形成可执行文件之前,先编译成为汇编代码。汇编代码通常有数据段和代码段之分。我们定义的全局变量都放在数据段中。其中,作初始化的全局变量是定义在
.data段中,未做初始化的全局变量定义在
.bss段中。
当数据定义在
.data段中时,其初始化值必须保存在可执行文件中,程序运行前,需要将初始化值赋予相应的全局变量。在
.bss段中的数据,不需要做初始化(其实不然,其值一般默认初始化为0或
null),可执行文件不用为其保存什么初始化数据。
所以,当我在
sizetest3.c中为全局变量赋了初值,其数值大小全部保存在可执行文件中了,导致可执行文件的大小增加了差不多
sizeof(buffer)字节。
3.编程建议
单片机中的
memory分为
ROM和
RAM,执行代码放在
ROM中,初始化了的全局变量和没有初始化的全局变量放在
RAM中,而初始化了的全局变量的初始化值放在ROM中,这样执行代码和全局变量的初始化值绑在一起,成为了可执行文件的大部分。
当我们做单片机开发时,在初始化boot阶段,会做数据的初始化工作。数据的初始化工作主要分为两部分,一是将ROM中的全局变量初始值拷贝到RAM中的.data段中,为全局变量赋初值;二是将.bss段中的数据clear,全部填充为0。
小单片机的
ROM很宝贵,好多单片机的定价是根据
ROM大小来定的。为了缩减
ROM的大小,我建议在单片机程序开发中,慎重对待“全局变量赋初值”,不必要的初始化全部避掉。在主函数的主循环之前,可以做一些赋初值的工作,往往在这个位置赋值也是必须的工作,如初始化一些状态标志位等。在我的单片机开发经验中,除了一些全局的状态标志位等,很少需要对全局变量赋初值。