初始化函数的用法-节约flash空间的“妙计”

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前言

前一段时间排查问题时发现Simulink模型生成的代码中有意思的操作，后面思考了一下，才恍然大悟，本文对思考进行总结。

变量存储的区域

熟悉MCU内存的小伙伴应该知道，bss段和data段的差异，不知道的我可以再简单介绍下：

.bss 段：未初始化或初始化为 0 的全局变量，不占用 Flash 空间 ，仅在 RAM 中分配。

.data 段：初始化为非 0 值的全局变量，既占用 RAM 也占用 Flash （用于存储初始值）

bss段和data段的初始化一般在MCU启动代码中执行，bss段直接对ram赋值为0，data段需要从对应的flash空间copy数据到ram

模型生成代码的思考

模型中定义了一个带初始值的全局变量，但是在生成代码时并没有生成带初始值的全局变量，而是一个没有初值的变量。示例如下：

复制代码

int g_configVal = 0;

在初始化的函数中，对该变量进行赋值：

复制代码

void nb_init(void)
{
	 g_configVal = 1;
}

这样生成代码能够节约变量所占用的flash空间，可能有善于思考小伙伴又要问了，你这初始化函数编译使用不是也要占用flash空间么，确实是这样，所以实际需不需要在初始化函数中进行变量赋值，取决于要初始化的变量有多少，理论上来说，变量越多在初始化中进行赋值越节约flash空间。以下占用情况仅供参考，没有实测过

复制代码

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Flash 占用对比曲线                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  变量数量    直接初始化    函数初始化    哪种更优           │
│  ─────────────────────────────────────────────────         │
│     1 个         4 字节        ~10 字节    ✅ 直接初始化     │
│     2 个         8 字节        ~12 字节    ✅ 直接初始化     │
│     3 个        12 字节        ~15 字节    ✅ 直接初始化    │
│     4 个        16 字节        ~18 字节    ✅ 直接初始化     │
│     5 个        20 字节        ~20 字节    ⚖️ 基本持平          │
│    10 个        40 字节        ~30 字节    ✅ 函数初始化     │
│                                                             │
│  💡 临界点：约 5 个变量时开始划算                          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

同时，也要考虑Flash空间（一般MCU现在Flash都比较大，很少存在flash不够用的情况），如果flash完全够用，也没必要在初始化函数中赋值来初始化了。

总结

合理选择初始化方式，在代码优化中也是能够有一定帮助的，需要注意的时，如果选择在初始化函数中进行初始化变量，一定不要忘记对初始化函数进行调用~