用Keil驗證8位和32位單片機變量占用空間大小

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作者 | strongerHuang

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首先問大家兩個問題：

• 8位單片機定義一個 int 型變量，占幾個字節(jié)？
• 32位單片機定義一個 char 型變量，占幾個字節(jié)？

我敢說很多人都不知道，或者存在疑惑。具體占多少字節(jié)，其實通過手動驗證一下就知道了。
今天結合Keil C51（AT89C51），以及Keil MDK（STM32）為大家驗證一下 char、short、int、float、double 到底占幾字節(jié)空間。
Keil C51、8位單片機

這一節(jié)基于Keil C51工具，8位單片機（AT89C51）進行測試。

//char a;
void main(void){ while(1) { }} 這是一個很簡單的Demo，只針對變量占用空間大小進行測試，主要是對比 data 的大小，初始值為9。(其中系統【啟動文件】占用了9字節(jié)RAM空間）
1.char占1字節(jié)定義變量：

char a;

編譯結果：

Program Size: data=10.0 xdata=0 code=17

2.short占2字節(jié)定義變量：

short a;

編譯結果：

Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17

3.int占2字節(jié)定義變量：

int a;

編譯結果：

Program Size: data=11.0 xdata=0 code=17

4.float占4字節(jié)定義變量：

float a

編譯結果：

Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17

5.double占4字節(jié)定義變量：

double

編譯結果：

Program Size: data=13.0 xdata=0 code=17
Keil MDK、32位單片機

這一節(jié)基于Keil MDK工具，32位單片機（STM32）進行測試。

//char a;

int main(void){ while(1) {// a ; }} 這也是一個很簡單的Demo，主要是對比 RW-data 的大小，初始值為0。（其中 ZI-data=1024 為系統分配的?？臻g大小）
1.char占1字節(jié)定義變量：

char a;

編譯結果：

Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028

啥？占了4個字節(jié)？

答案：只占了一個字節(jié)，因為32位機是4字節(jié)為一個“單元”，一個 char 只占用了其中1字節(jié)（類似結構體占用空間大小，這里還牽涉到大小端對齊模式）。
再舉一個例子：定義4個 char 型變量，還是占用4字節(jié)空間（short原理一樣）。

再次提示：注意4字節(jié)為一個“單元”，超過這個單元就分配到“下一個單元”，比如：

char a;int b;char c;

這里就會占用12（3 * 4）字節(jié)空間（a、b、c各自占4字節(jié)）。

2.short占2字節(jié)定義變量：

short a;

編譯結果：

Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028

這里和 char 類似，如果定義兩個 short 也是占用4個字節(jié)。
3.int占4字節(jié)定義變量：

int a;

編譯結果：

Program Size: Code=512 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028

32位機，int占用4字節(jié)沒什么說的。
4.float占4字節(jié)定義變量：

float a;

編譯結果：

Program Size: Code=520 RO-data=436 RW-data=4 ZI-data=1028

5.double占8字節(jié)定義變量：

double a;

編譯結果：

Program Size: Code=1156 RO-data=436 RW-data=8 ZI-data=1024

總結

上面驗證情況在Keil C51、 8位單片機（AT89C51）中：

• char：占1字節(jié)

  
  

• short、int：占2字節(jié)

  
  

• float、double：占4字節(jié)

  
  

在Keil MDK、 32位單片機（STM32）中：

• char：占1字節(jié)

  
  

• short：占2字節(jié)

  
  

• int、float：占4字節(jié)

  
  

• double：占8字節(jié)

  
  

通過對比上面幾個變量，以及編譯結果，得出一些結論。

1.變量占多少字節(jié)，與處理器（以及編譯器）有關；

2.浮點數運算更占代碼空間，且double比float更占空間。上面基于32位機中進行了 a ； 運算，明顯float、double打碼量（code）更大。
3.變量數據對齊規(guī)則和結構體一樣。經典的面試題：計算下面結構體占用多少字節(jié)?

struct Str{ char a; short b; int c; char d;};
這里面還有很多細節(jié)內容，可能很多人都沒有深入研究過，感興趣的朋友可以自己實驗研究一下。

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