用Keil验证8位和32位单片机变量占用空间大小

叁歲伎倆 2022-08-28 04:46 177阅读 0赞

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作者 | strongerHuang

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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。

![89a3b47e24e8efa99ca9f388c0ffe1e7.png][]

//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

![45e9a582fa88589557761a3d505d673b.png][]

**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

![e1c978a7e045d709c58397edc5b6ae90.png][]

**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

![655424d582f7ffa3d635ea9db4ef81d9.png][]

**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。

![44a658dd65628ce23e9382fb96adc6f3.png][]

//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

![5b67a9128fa9fe4896e785905e9441eb.png][]

**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）。

![6f2f904125e4b2f8564f04141a2129b8.png][]

**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

![ae0145e8038c5dccd11f06fc3d1beeb0.png][]

**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;
    };

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。

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