哪个更好？ 32 位 MCU 中的 int8_t 与 int32_t

Question

假设有

function f(int8_t a, int8_t b) //  a b only need 8 bits

另一种选择是：

function f(int32_t a, int32_t b) // a b only need 8 bits

它运行在 32 位 MCU 中，例如 ARM Cortex_M。就所需的代码大小、数据大小和执行效率而言，哪一个是更好的选择？

如果在8位MCU如8051，int8_t应该更好吧？

Answer 1

C 在stdint.h 中为您提供了更多类型，您可以假设问题已在编译器实现级别得到解答。摘自 C99 草案：

7.20.1.3 最快的最小宽度整数类型

1 以下每种类型都指定一个整数类型，通常是最快的255) 来操作 with 在所有至少具有指定宽度的整数类型中。

2 typedef 名称 int_fastN_t 指定最快的有符号整数类型，宽度为 至少为 N。typedef 名称 uint_fastN_t 指定最快的无符号整数 宽度至少为 N 的类型。

3 需要以下类型： int_fast8_t int_fast16_t int_fast32_t int_fast64_t uint_fast8_t uint_fast16_t uint_fast32_t uint_fast64_t

因此，只要它们在您的架构中定义，只需使用 int_fast8_t（或 uint_fast8_t）

Answer 2

花费您的精力和精力使代码更易于未来的开发人员理解。不要担心让编译器或 CPU 变得容易。使用能让未来开发人员最清楚意图和/或抽象的类型。

如果函数参数的位宽无关紧要，则使用int（或unsigned int）。位宽无关紧要的示例可能包括局部变量和循环计数器。如果参数值必须是某个位宽，则使用uint8_t、uint16_t 或uint32_t。当变量表示外设寄存器、文件或协议消息中的固定大小字段时，特定的位宽通常很重要。如果执行速度很重要，则使用uint_fast8_t 等。这可能在一段经常执行的代码中或在中断中。

所有这些类型都为阅读您的代码的开发人员提供了额外的线索，让他们了解您认为什么是重要的以及您的意图是什么。您最好将精力花在让开发人员清楚地了解代码上，而不是试图通过 CPU 的微优化来超越编译器。

Answer 3

如果您使用 8 位值，您实际上可能会在操作后将该值屏蔽回 8 位的惩罚...如果您的寄存器是 32 位并且使用 32 位值没有害处，那么只需使用他们……

Answer 4

Serge Ballesta 的 response above 关于尽可能使用 int_fast8_t/uint_fast8_t 是一个很好的建议。

这是一篇关于这个主题的好文章：

32‐Bit Microcontroller Code Size Analysis, Joseph Yiu, Andrew Frame:

概述

微控制器应用程序代码大小可以直接 影响产品的成本和功耗，因此它是 几乎总是被视为选择一个重要因素 用于嵌入式项目的微控制器。自发布以来， 32 位处理器的可用性，例如 ARM Cortex-M3，更多和 更多微控制器用户发现了切换的好处 到 32 位产品 – 更低功耗、更高能效、更小 代码大小和更好的性能。虽然大部分的好处 众所周知，使用 32 位微控制器的代码大小 32 位微控制器的优势不太明显。

在这篇文章中 我们将解释为什么 32 位微控制器可以减少应用 代码大小，同时仍然实现高系统性能和易于 使用。

本文中一个非常有趣的观点是 16 位“int”在 32 位 MCU 中的作用。在某些情况下，Keith Thompson “为什么不使用 int？”可以是很好的建议。

信息丰富：

Efficient C Tips #1 – Choosing the correct integer size

...我为这些问题苦苦挣扎多年，终于 意识到 C99 标准委员会已经解决了这个问题 我们。现在很多人都知道 C99 标准标准化了 特定整数类型的命名约定（int8_t、uint8_t、 int16_t 等）。不太为人所知的是，他们还定义了数据 “最小宽度”和“最快宽度”的类型。

看看有没有 你的编译器是 C99 兼容的，打开 stdint.h。如果符合要求， 除了 uint8_t 等数据类型，您还会看到至少两个 其他部分——最小宽度类型和最快最小宽度类型。

固定宽度无符号 8 位整数：uint8_t

最小宽度无符号 8 位整数：uint_least8_t

最快的最小宽度无符号 8 位整数：uint_fast8_t