高效的C編程之： 變量類型

14.8.3全局變量

1．邊界對齊

對于RISC體系結(jié)構(gòu)的處理器來說，訪問邊界對齊的數(shù)據(jù)要比訪問非對齊的數(shù)據(jù)更高效。表14.3顯示了ARM結(jié)構(gòu)下各數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)。

表14.3 各數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)數(shù)

變量定義雖然很簡單，但是也有很多值得注意的地方。先看下面的例子。

定義1：

chara;

shortb;

charc;

intd;

定義2：

chara;

charc;

shortb;

intd;

這里定義的4個(gè)變量形式都一樣，只是次序不同，卻導(dǎo)致了在最終映像中不同的數(shù)據(jù)布局，如同14.1所示，其中pad為無意義的填充數(shù)據(jù)。

圖14.1變量在數(shù)據(jù)區(qū)里的布局

從圖中可以看出，第二種方式節(jié)約了更多的存儲器空間。

由此可見，在變量聲明的時(shí)候需要考慮怎樣最佳的控制存儲器布局。當(dāng)然，編譯器在一定程度上能夠優(yōu)化這類問題，但最好的方法還是在編譯的時(shí)候把所有相同類型的變量放在一起定義。

2．訪問外部變量

首先來看一個(gè)例子。下面的例子定義了一些全局變量，在main()中為這些變量賦值并將其打印輸出。

/************

*access.c*

************/

#includestdio.h>

chartx;

charrx;

charbyte;

charc;

unsignedstate;

unsignedflags;

intmain()

{tx=1;

rx=2;

byte=3;

c=4;

state=5;

flags=6;

printf(%u%u%u%u%u%un,tx,rx,byte,c,state,flags);

return0;

}

使用armcc編譯，生成的代碼大小如下。

C$$code132

C$$data12

如果將全局變量聲明為extern，變量的定義在其他文件中，那么生成的代碼量將有所增加。

將全局變量聲明為extern，生成的代碼大小如下。

C$$code168

C$$data12

這是因?yàn)楫?dāng)將變量聲明為extern后，每次訪問變量編譯器都將從內(nèi)存重新加載，而不是使用內(nèi)存偏移，直接訪問。

下圖顯示編譯器對聲明為extern變量的訪問。

解決的辦法是將要從外部引用的extern變量定義在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中。在程序中通過結(jié)構(gòu)體訪問外部變量。具體用法如下例所示。

/*************

*globals.h*

*************/

/*DECLARATIONSofglobals-includedinallsources*/

#ifdef__arm

structglobs

{chartx;

charrx;

圖14.2對extern變量的訪問