如何在 Arduino 上的函数中定义全局数组的长度？答案

【问题标题】：How to define the length of a global array in a function on Arduino?如何在 Arduino 上的函数中定义全局数组的长度？
【发布时间】：2011-12-11 18:56:58
【问题描述】：

在 C++ 中（在 Arduino 上）可以实现这样的事情吗？

#include "stdio.h"

String str = "foo";

int i[strLength()]; // <- define length of array in function

int strLength() {
  return str.length();
}

int main(void) {
   ...
}

提前谢谢你！

【问题讨论】：

您使用的是 C++ 还是 C？ C 没有任何“字符串”对象。
其实我使用的是 Arduino，我认为它使用的是 C++。
String 是什么类型？是std::string吗？您平台中的某些特定类型？
String 是一个 Arduino 字符串 (arduino.cc/en/Reference/StringObject)。 Arduino 不支持 STL 的任何部分。

标签： c++ arrays global arduino

【解决方案1】：

如果您使用的是 c++，正确的解决方案是 std::vector。您需要查看 std::vector 的文档，但这里是您的代码到 std::vector 的转换。

然后，您可以像使用常规数组一样使用 std::vectors，使用“[]”运算符。

#include <cstdio>
#include <vector>

String str = "foo";

int strLength() {  // Needs to come before the use of the function
  return str.length();
}

std::vector<int> i(strLength() ); //Start at strLength


int main(void) {
   ...
}

【讨论】：

你是说每个使用 C++ 的人都应该使用 std::vector 吗？ OP 正在为 8 位微控制器编译代码，该微控制器具有 32 KB 的总程序内存并以 20 MHz 运行，因此避免使用模板和标准库可以节省大量资源，但我不确定能节省多少。
@David 无论哪种方式，他都必须动态分配他的数组。虽然诸如 iostream 之类的东西会产生很大的运行时间成本，但使用主要编译时间的 std::vector 的成本应该很小。
@David 但你是对的，在某些情况下，alloca 结合 Jim 的答案会比使用仅为堆设计的 std::vector 更好。
抱歉，它实际上运行速度有点慢：16 MHz。
avr-gcc（Arduino 使用的编译器）目前不支持 STL 的任何部分，因此无法使用 std::vector。

【解决方案2】：

没有。您需要 i 作为指针并在 main 中分配数组：

int *i = NULL;

// etc.

int main(void) {

    i = (int*) malloc(sizeof(*i)*strLength());

    // etc.
}

【讨论】：

嗯，谢谢！在像 arduino 这样的嵌入式平台上使用这样的代码（使用 malloc）是个好主意吗？
@Marcel arduino 编译器可能支持alloca（它使用堆栈而不是堆但相同的接口），看看你是否可以包含。
@Marcel 它似乎在我的机器上工作，所以语法是i = alloca(sizeof(*i)*strLength());。只要确保在不再需要数组之前不要从分配的任何函数返回（即不要创建一个单独的小函数来分配数组）。
@Marcel：通过将 i 声明为指针而不是数组，所有从 i 读取或写入的代码都会慢一点，因为编译器在编译时不知道数组在哪里实际上存储在内存中。每次它需要访问数组时，它必须首先将指针的值读入一个特殊的指针寄存器，然后它才能开始访问数组的实际值。这会使事情变慢，但您可能不会注意到，所以这没什么大不了的。
@DavidGrayson 预定义数组长度的另一个选项似乎不太优雅。我的程序中只有两个具有动态长度的数组。我看看速度够不够。谢谢！

【解决方案3】：

我知道这不是你所希望的，但我会做一些像这样不雅的事情：

String str = "foo";
#define MAX_POSSIBLE_LENGTH_OF_STR 16

...

int i[MAX_POSSIBLE_LENGTH_OF_STR];

这个想法是为数组分配比实际需要更多的空间，并且避免使用数组的额外部分。

或者，如果您不打算经常更改源代码中str 的定义，则可以通过以下方式节省一些 RAM：

String str = "foo";
#define LENGTH_OF_STR 3

...

int i[LENGTH_OF_STR];

【讨论】：