嵌入式C语言常用技巧

1. 充分利用位操作

嵌入式系统中的资源通常非常有限，充分利用位操作可以节省内存和提高效率。

1. 位掩码操作：

   #define BIT0 0x01
   #define BIT1 0x02
   #define BIT2 0x04
   
   unsigned char reg = 0x00;
   reg |= BIT0;   // 设置位0
   reg &= ~BIT1;  // 清除位1
   reg ^= BIT2;   // 切换位2
   

2. 位字段结构：

   typedef struct {
       unsigned char bit0 : 1;
       unsigned char bit1 : 1;
       unsigned char bit2 : 1;
       unsigned char reserved : 5;
   } BitField;
   
   BitField reg;
   reg.bit0 = 1;
   

2. 使用volatile关键字

        在嵌入式系统中，硬件寄存器或内存映射I/O通常会被硬件或中断例程修改。为了确保编译器不会对这些变量进行优化，使用volatile关键字声明。

volatile unsigned char *pPort = (unsigned char *)0x1234;
*pPort = 0x01;

volatile关键字告诉编译器每次访问变量时都必须直接从内存读取，而不是使用缓存的值。

3. 避免使用标准库函数

嵌入式系统中由于资源受限，标准库函数（如printf、memcpy等）可能会占用过多的资源。尽量使用自定义的轻量级函数来替代标准库函数。

void my_memcpy(void *dest, const void *src, size_t n) {
    char *d = dest;
    const char *s = src;
    while (n--) {
        *d++ = *s++;
    }
}

4. 使用中断处理

中断是嵌入式系统中非常重要的机制，用于处理实时事件。编写中断处理程序时需要注意以下几点：

1. 简洁高效：中断处理程序应尽量简洁高效，避免长时间占用CPU。
2. 保存和恢复上下文：在进入中断时保存上下文，退出中断时恢复上下文。
3. 防止嵌套中断：根据需求合理设置中断优先级，防止不必要的嵌套中断。

void __interrupt() ISR() {
    // 保存上下文
    // 处理中断事件
    // 恢复上下文
}

5. 优化内存管理

嵌入式系统中的内存非常有限，优化内存管理至关重要。可以通过以下几种方式优化内存管理：

1. 静态内存分配：尽量使用静态内存分配，避免动态内存分配带来的碎片问题。
2. 内存对齐：确保数据结构按适当的边界对齐，提高访问效率。

   typedef struct {
       int id;
       char name[20];
   } __attribute__((aligned(4))) TestStruct;