是否可以在 C++ 中为嵌入式平台创建新的原始类型？

Question

我正在从头开始为 Atmel ATmega2560 芯片编写自己的 c++ 库，作为学习它（以及一般电子设备）如何工作的练习。作为其中的一部分，我想在 C++ 中创建一个新的基本 byte 类型，它不仅仅是另一种类型的别名，并且具有 8 位的精确大小。

由于这是一个嵌入式平台，我希望尽可能避免为芯片生成额外的指令来处理，这使得类和结构不适合。我知道我可以使用 char 类型，但是 C++ 标准对它的大小进行了模糊定义（“至少一个字节”，并且一个字节的大小可能因平台而异），我不确定如何AVR平台对待它；虽然我怀疑unsigned char 将是 8 位，因为大多数寄存器都是 8 位。还有其他原因我不想使用unsigned char。

基本上，一旦我的图书馆开始运作，我想做的事情是这样的：

int main()
{
/* PORTB is global object instantiated in my lib that unifies handling the Data Register and Data Direction Register for PORTB pins on the chip. PORTD is similar, just memory addresses of registers are different */
  PORTB.setDDR(0); // All pins are inputs.
  PORTD.setDDR(0xFF); // All pins are outputs.
  byte b = PORTB.read();
  b |= 0b10011000;
  PORTD.write(b);

  return 0;
}

能够隐式转换为 int 和其他基本类型将是一个额外的好处，但可能不是必需的。除了分叉 avr-gcc 和编写新的内在类型之外，是否有可能做到这一点？

注意：我有 ATmega2560 的完整数据表，其中包括指令集列表。如果必须，我不害怕使用 in-line Assembly，但出于性能（毕竟，我只是人类）和最佳实践的原因，我不希望这样做。

我能够找到this question，但这仍然只是别名，并且无法控制类型的实际大小。一些答案还提到使用 Boost 库；我不确定 Boost 是否适用于 AVR，并且我不想依赖其他库，因为这违背了从头开始编写自己的库的目的。

Answer 1

具有固定基础类型的枚举可以满足您的要求：

enum byte : unsigned char {};

但是，您的概念基础似乎有些摇摇欲坠：

我不确定 AVR 平台如何处理它

在嵌入式编程中，您通常会花更多时间了解特定平台。可以肯定的是，char 在 8 位平台上正好是 8 位，但实际上您应该找到实际说明的手册。

/* PORTB 是在我的库中实例化的全局对象，它统一处理芯片上 PORTB 引脚的数据寄存器和数据方向寄存器。 PORTD类似，只是寄存器的内存地址不同*/

这不是您图书馆的工作。芯片供应商通常最了解他们自己的硬件和他们支持的编译器。使用官方库。

使用编译器作为基础构建您自己的运行时库可能是一个有趣的练习，但您并不想永远开发和支持它。

Answer 2

没有。 C++ 中的所有类型要么由标准定义（“原始类型”，还包括指针和函数）、由实现定义的扩展类型（__int128）或用户定义类型（类、结构、联合）。