18、嵌入式代码编写技巧与调试策略

嵌入式代码编写技巧与调试策略

在嵌入式系统开发中，代码的编写、优化以及调试是至关重要的环节。下面将详细介绍一些嵌入式代码编写的技巧、性能与电池寿命的优化方法、可用的库以及调试策略。

1. 内存管理与栈使用优化

1.1 全局变量与局部变量

全局变量对于编码新手来说很方便，因为它们随处可用，无需担心在函数间传递，也不必纠结编译器为何抱怨某个变量未定义。然而，全局变量会一直占用宝贵的 RAM。相比之下，局部变量仅在声明它们的函数执行期间存在（除非使用 static 等修饰符使其持久化），因此仅在需要时占用空间。若能将更多变量移到实际使用它们的函数内部，就能为执行路径的其他部分腾出更多空间。

1.2 避免递归算法

递归算法虽然优雅且易于理解，但每次递归都会使栈增长。若能确定给定函数针对预期输入的递归次数，这可能不是问题；但在嵌入式系统中，若无法确定算法不会递归到栈溢出，最好将算法重写为迭代算法。迭代算法的栈占用是已知的，而递归算法会随递归层级增加栈占用。

2. 性能与电池寿命优化

2.1 性能与电池寿命的关系

编写代码时，性能和电池寿命通常是相辅相成的。是否需要优化这两者取决于具体应用。例如，连接到固定位置并由交流适配器供电的设备对节能的依赖较小，但所有设备都应追求更低的能耗。

2.2 优化策略

• 硬件设计 ：让设备在不使用某些模块时将其关闭，或在代码执行完毕或等待时让处理器进入低功耗睡眠模式，可快速降低功耗。同时，优化软件也很重要，因为主代码运行得越