MDK编译器注意的问题及其优化选项

本文转载自http://www.cnblogs.com/heiyue/p/3373178.html

3.最新的keil MDK（V4.54）在编辑界面中已经可以支持中文编码了，所以可以在编辑器中直接输入汉字和中文标点符号，再也不会显示乱码或者不显示了。虽然乱写汉字和中文标点在编译时依然会报错，但好歹能显示，也从侧面说明中国市场的崛起。开启方法见http://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/7741928 不再贴了。

我还清楚的记得自己在大学刚开始用Keil C51那会，一次不小心在一行代码后面用了个中文分号，在当时这个中文分号是不被显示的，然后编译，编译器报错，我双击报错信息定位到报错的代码行，却怎么也检查不出来错误来，当时着急的心情现在想想还很好笑的，那个时候只能将错误代码行用双斜杠注释掉，才能看到那个中文分号。但从V4.54之后，就应该再不会遇到我当时的情况了。
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转载后注：
想复制文本到其他文档上的时候，改成中文编码还是有帮助的，这样就不会出现乱码。若果还是标准ANSI，在复制到word等文档文档文本上时候就会出现乱码。
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9.好个一丝不苟的编译器

这是个十分奇葩的问题，碰巧被我遇到了，我承认是我代码写的不够规范，但正是这个不规范的代码，才得以发现这个奇葩的事件。实在忍不住用了两个奇葩来形容。把过程简化一下，如下所述：

假如你的工程至少有两个.c文件，其中一个为timer.c，里面有个定时器中断程序，每10ms中断一次，定义一个变量来统计定时器中断次数：

 

unsigned int unIdleCount；

还有一个timer.h文件，里面是一些timer.c模块的封装，其中变量unIdleCount就被封装在里面：

 

 

extern unsigned int unIdleCount；

 

 

在main.c函数中，包含timer.h文件，并利用定时器变量unIdleCount来精确延时2秒，代码如下：

 

 

unIdleCount=0;

while(unIdleCount!=200);   //延时2S钟

keil MDK V5.54下编译，默认优化级别，编译后下载到硬件平台。你会发现，代码在

while(unIdleCount!=200);

处陷入了死循环。反汇编，代码如下：

 

 

1.    122:     unIdleCount=0;   
2.    123:        
3. 0x00002E10  E59F11D4  LDR       R1,[PC,#0x01D4]  
4. 0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)  
5. 0x00002E18  E1A00005  MOV       R0,R5  
6. 0x00002E1C  E5815000  STR       R5,[R1]  
7.    124:     while(unIdleCount!=200);   //延时2S钟   
8.    125:        
9. 0x00002E20  E35000C8  CMP       R0,#0x000000C8  
10. 0x00002E24  1AFFFFFD  BNE       0x00002E20  

重点看最后两句汇编代码，寄存器R0是当前变量unIdleCount的值，汇编指令CMP为比较指令，如果R0中的内容与0xC8不等，则循环。但是这里并没有更新寄存器R0的代码，也就是说变量unIdleCount的值虽然在变化，但跟0xC8一直比较的却是内容不变的R0。因为之前变量unIdleCount被清零，所以R0的内容也是0，永远不等于0xC8，永远不会跳出循环。

 

看到这里，也许你已经笑翻了：你这个小白，这很明显是没用volatile修饰变量unIdleCount造成的！！！不错，比起从RAM中读写数据，ARM或其它硬件从寄存器读取数据要快的多的多的多...因此编译器会“自作主张”的将某些变量读到寄存器中，再次运算时也优先从寄存器中读取，上面的例子就是这样。解决这样的方法是用关键字volatile修饰你不想让编译器优化的变量，明白的告诉编译器：你不准优化我，每次使用我你都要本本分分的从RAM中读取或写入RAM。

所以先不要笑，我是不会犯这种错误的，之所以从这里说起，是为了照顾下还不知道volatile关键字的。。。

其实在timer.c中我是这样定义统计定时器中断次数变量的：

 

unsigned int volatile unIdleCount；

但是，在timer.h中，我确偷了个懒，声明这个变量的代码如下：

 

 

extern unsigned int unIdleCount；

没有使用关键字volatile，在keil MDK V5.54下编译，默认优化级别，然后查看代码的反汇编，如下所示：

 

 

1.    122:     unIdleCount=0;   
2.    123:        
3. 0x00002E10  E59F11D4  LDR       R1,[PC,#0x01D4]  
4. 0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)  
5. 0x00002E18  E1A00005  MOV       R0,R5  
6. 0x00002E1C  E5815000  STR       R5,[R1]  
7.    124:     while(unIdleCount!=200);   //延时2S钟   
8.    125:        
9. 0x00002E20  E35000C8  CMP       R0,#0x000000C8  
10. 0x00002E24  1AFFFFFD  BNE       0x00002E20  

可以看出，这个反汇编代码居然和没加volatile关键字的时候一模一样！！代码还是会在while出陷入死循环。

 

现在，应该知道我要表达的意思了吧，如果引用的变量声明中没有使用volatile关键字修饰，即便定义这个变量的时候使用了volatile关键字修饰，MDK编译器照样优化掉它！

将timer.h中的声明更改为：

 

extern unsigned int volatile unIdleCount；

同样环境下编译，查看反汇编代码，如下所示：

 

 

1.    122:     unIdleCount=0;   
2.    123:        
3. 0x00002E10  E59F01D4  LDR       R0,[PC,#0x01D4]  
4. 0x00002E14  E3A05000  MOV       R5,#key1(0x00000000)  
5. 0x00002E18  E5805000  STR       R5,[R0]  
6.    124:     while(unIdleCount!=200);   //延时2S钟   
7.    125:        
8. 0x00002E1C  E5901000  LDR       R1,[R0]  
9. 0x00002E20  E35100C8  CMP       R1,#0x000000C8  
10. 0x00002E24  1AFFFFFC  BNE       0x00002E1C  

看最后三句汇编代码，发现多了一个载入汇编指令LDR，这个指令在每次循环中都将变量unIdleCount从RAM中读出到寄存器R1中，然后R1的值再和0xC8比较。这才是符合逻辑的需要的代码。

 

其实如果好好看看编译原理的书,是不会犯这么低级的错误的,编译器是分文件编译,然后链接,文件A使用了文件B中定义的变量,在编译的时候,文件A是完全不知道文件B里面有什么东西的,只能通过文件B的接口文件(.h文件)来获得使用变量的属性.

以这个为例子，着重说明下关键字volatile，同时也要掌握编译原理的知识,用好手中的工具.

MDK优化：
关于MDK的优化请查看
http://blog.163.com/zhaojun_xf/blog/static/300505802011291384721/
为了保证你的代码在优化后能正确运行，一定要注意在不能被优化的变量前加上：volatile。