8 位枚举，C 语言

Question

我必须存储我将通过串行接收的指令和命令。 命令的长度为 8 位。

我需要保持命令名称及其值之间的透明度。 以避免必须将串行接收的 8 位数字转换为任何类型。

我想在我的代码中使用枚举来处理它们。 在这个平台上只有一个枚举对应一个16位整数。

该平台是 AVR ATmega169V 微控制器，位于 Butterfly 演示板。 它是一个 8 位系统，对 16 位操作的支持有限。 它不是一个快速的系统，并且有大约 1KB 的 RAM。 它没有任何像文件 I/O 或操作系统这样的奢侈品。

那么关于我应该使用什么类型来存储 8 位命令有什么建议吗？
一定有比大量#defines 标头更好的东西。

Answer 1

gcc 的 -fshort-enums 可能有用：

仅分配给“枚举”类型
许多字节，因为它需要
声明的可能值范围。
具体来说，“enum”类型将是
相当于
有足够空间的最小整数类型。

事实上，这里的页面包含很多相关信息。我希望您遇到许多您以前不知道存在的 GCC 开关。 ;)

Answer 2

你正试图解决一个不存在的问题。

你的问题被标记为C。在C语言中，值上下文中的枚举类型与整型完全兼容，并且行为就像其他整型类型一样。当在表达式中使用时，它们受到与其他整数类型完全相同的整数提升。一旦考虑到这一点，您应该意识到，如果您想要将枚举常量描述的值存储在 8 位整型中，您所要做的就是选择一个合适的通用 8 位整型（例如 int8_t) 并使用它代替枚举类型。通过将枚举常量值存储在 int8_t 类型的对象中（而不是使用枚举类型显式声明的对象），您绝对不会损失任何东西。

您描述的问题将存在于 C++ 中，其中枚举类型与其他整数类型分离得更远。在 C++ 中，使用整型代替枚举类型以节省内存是比较困难的（尽管可能）。但在 C 语言中却不然，它不需要任何额外的努力。

Answer 3

我不明白为什么枚举不起作用。与枚举的比较和赋值应该都可以在默认扩展的情况下正常工作。请注意您的 8 位值是否已正确签名（我认为您需要无符号扩展）。

您将通过这种方式获得 16 位比较，我希望这不会成为性能问题（它不应该是，特别是如果您的处理器是 16 位的，就像听起来那样）。

Answer 4

微软的 C 编译器允许你做这样的事情，但它是一个扩展（它是 C++0x 中的标准）：

enum Foo : unsigned char {
    blah = 0,
    blargh = 1
};

既然你标记了 GCC，我不完全确定同样的事情是否可能，但 GCC 可能有一个扩展gnu99 模式或其他模式。试一试。

Answer 5

出于以下原因，我建议在任何情况下都保留枚举：

• 此解决方案允许您将命令值直接映射到串行协议所期望的值。
• 如果您确实使用 16 位架构，那么迁移到 8 位类型并没有那么多优势。考虑节省 1 个内存字节以外的其他方面。
• 在某些编译器中，我使用实际枚举大小使用最少的位数（可以适合字节的枚举仅使用字节，然后是 16 位，然后是 32 位）。

首先，您不应该关心实际类型的宽度。仅当您确实需要有效的存储方式时，您才应该在 GNU 编译器上使用编译器标志，例如 -fshort-enums，但我不推荐它们，除非您确实需要它们。

作为最后一个选项，您可以将“枚举”定义为命令的表示数据，并通过 2 个简单操作转换为字节，以将命令值存储到内存或从内存恢复命令值（并将其封装在一个位置）。这又如何呢？这些都是非常简单的操作，因此您甚至可以内联它们（但这允许您真正仅使用 1 个字节进行存储，并从另一侧使用您喜欢定义的最可用的枚举来执行操作。

Answer 6

与 ARC 编译器相关的答案
（引自 DesignWare MetaWare C/C++ ARC 程序员指南；第 11.2.9.2 节）

枚举的大小 枚举类型的大小取决于切换 *Long_enums* 的状态。

■ 如果切换*Long_enums* 关闭，枚举类型将映射到一、二或四个字节中的最小值，以便可以表示所有值。

■ 如果切换 *Long_enums* 打开，则枚举映射到
四个字节（符合 AT&T 便携式 C 编译器约定）。