|
Век живи, век учись..., функции в CodeVision не позволяют возвращать структуры |
|
|
|
Nov 19 2007, 06:38
|

Adept
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343

|
Цитата(vmp @ Nov 19 2007, 12:32)  Возврат структуры - довольно неудачное решение. Где должна размещаться эта структура? Если с простыми типами все понятно (результат передается в регистрах), то структуру (в общем случае произвольного размера) нужно размещать в памяти. Вопрос в какой? Статическая не подойдет (имеем проблемы с рекурсией и прерываниями), остается динамическая, т.е. стек или куча. Т.е. компилятор на входе в функцию должен создать данную структуру, на выходе из функции заполнить ее (скорее всего скопировав содержимое из локальной структуры). Вызывающая функция должна скопировать результат куда-то ещё и не забыть уничтожить временное хранилище. И оно надо в микроконтроллерной программе? Двойной расход памяти и двойное копирование? Так что либо вообще не использовать структуры для возврата, либо просто передавать указатель в явном виде (всё равно будет оптимальнее). Почему ж так все драматично? Компилятор вполне сам может передать неявный указатель и внутри функции сразу работать с той памятью, где расположена структура (например, в стеке вызывающей функции). Никакого дополнительного копирования и проблем с аллокацией дополнительной памяти тут нет. Приличные компиляторы так и делают. Получается очень эффективно. Пользователю на это заморачиваться не нужно.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 08:03
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 426
Регистрация: 20-01-05
Из: Зеленоград
Пользователь №: 2 070

|
Цитата(dxp @ Nov 19 2007, 09:38)  Никакого дополнительного копирования и проблем с аллокацией дополнительной памяти тут нет. Разве? Итак, чтобы использовать структуру в качестве результата функции, нам в общем случае нужны 3 структуры: 1. Локальная в вызываемой функции. Она заполняется этой функцией и затем её имя используется в операторе return; 2. Неявная переменная на стеке, в которой и будет возвращен результат. 3. Локальная или глобальная переменная в вызывающей функции, которой будет присвоен результат вызова. Разместить все 3 переменные по одному адресу можно только при очень удачном стечении обстоятельств. При запуске простейшего тестового примера на IAR EWARM 4.41A этого не получилось - компилятор совместил только переменные 1 и 2, достигнув всего лишь двойного, а не тройного расхода памяти. Оптимизация -s9.
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 08:43
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 771
Регистрация: 16-07-07
Из: Волгодонск
Пользователь №: 29 153

|
Цитата(vmp @ Nov 19 2007, 11:03)  Разве? Main.cpp: Код struct TTest { int a[100]; };
TTest func();
TTest t;
void main() { t = func(); } func.cpp Код struct TTest { int a[100]; };
TTest func() { TTest t; t.a[10] = 100; return t; } После компиляции: для main имею: Код 151 t = func(); \ 0000000A .... LDI R16, LOW(t) \ 0000000C .... LDI R17, (t) >> 8 \ 0000000E ........ CALL ??func для func.cpp Код 30 TTest func() \ ??func: 131 { \ 00000000 97EF SBIW R29:R28, 63 \ 00000002 97EF SBIW R29:R28, 63 \ 00000004 97EF SBIW R29:R28, 63 \ 00000006 972B SBIW R29:R28, 11 \ 00000008 01B8 MOVW R23:R22, R17:R16 132 TTest t; 133 t.a[10] = 100; \ 0000000A E604 LDI R16, 100 \ 0000000C E010 LDI R17, 0 \ 0000000E 8B0C STD Y+20, R16 \ 00000010 8B1D STD Y+21, R17 134 return t; \ 00000012 018B MOVW R17:R16, R23:R22 \ 00000014 01FE MOVW R31:R30, R29:R28 \ 00000016 EC48 LDI R20, 200 \ 00000018 E050 LDI R21, 0 \ 0000001A ........ CALL ?ML_SRAM_SRAM_16_L07 \ 0000001E 96EF ADIW R29:R28, 63 \ 00000020 96EF ADIW R29:R28, 63 \ 00000022 96EF ADIW R29:R28, 63 \ 00000024 962B ADIW R29:R28, 11 \ 00000026 9508 RET 135 } Если же TTest - небольшая, то получится что-то вроде: Код 130 TTest func() \ ??func: 131 { 132 TTest t = {0}; \ 00000000 .... LDI R30, LOW(`?<Constant {{0}}>`) \ 00000002 .... LDI R31, HIGH(`?<Constant {{0}}>`) \ 00000004 .... LDI R19, (`?<Constant {{0}}>`) >> 16 \ 00000006 BF3B OUT 0x3B, R19 \ 00000008 9147 ELPM R20, Z+ \ 0000000A 9157 ELPM R21, Z+ 133 t.a[1] = 100; 134 return t; \ 0000000C 018A MOVW R17:R16, R21:R20 \ 0000000E E624 LDI R18, 100 \ 00000010 E030 LDI R19, 0 \ 00000012 9508 RET 135 } Т.е., небольшие структуры возвращаются через регистры, большие - через неявный указатель. Никакого дополнительного расхода памяти... И помоему нет ни одной разумной причины не реализовать возврат структур в компиляторе, если это есть в стандарте языка. У меня IAR 4.30
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 08:50
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 723
Регистрация: 29-08-05
Из: Березовский
Пользователь №: 8 065

|
Цитата(vmp @ Nov 19 2007, 13:03)  Итак, чтобы использовать структуру в качестве результата функции, нам в общем случае нужны 3 структуры: 1. Локальная в вызываемой функции. Она заполняется этой функцией и затем её имя используется в операторе return; 2. Неявная переменная на стеке, в которой и будет возвращен результат. 3. Локальная или глобальная переменная в вызывающей функции, которой будет присвоен результат вызова.
Разместить все 3 переменные по одному адресу можно только при очень удачном стечении обстоятельств. При запуске простейшего тестового примера на IAR EWARM 4.41A этого не получилось - компилятор совместил только переменные 1 и 2, достигнув всего лишь двойного, а не тройного расхода памяти. Оптимизация -s9. Я прошу участников дискуссии не забывать о прозрачности исходных текств в погоне на экономией одного-двух-трех байт. Кроме того, структура имеет размер немного больший, чем размер скалярной переменной, но и не такой уж большой, что бы уже задумываться о передаче указателей. Т.е. это "пограничный" случай для выбора того или иного решения. Неоднозначности здесь много. Я посмотрел ИАРовский листинг. Там структура тоже возвращается неявно. Все правильно, так и должно быть. Опрератор return копирует данные локальной стуктуры по адресу, который пришел в функцию неявно. Т.е. код Код MSG msg;
msg = GetMessage(); в ассемблерном исполнении выглядит как Код MSG msg;
GetMessage(&msg); Т.е. компилятор выполнил "черную" работу, а мы имеем читабельность и легкое понимание исходников. К тому же работа с локальной переменной и возврат ее из GetMessage также выглядят по-человечески: Код MSG local_msg;
local_msg.code = ... local_msg.param = ...
return local_msg; } Заумные тексты программ это не есть высокий уровень профессионализма. Конечно, все это можно реализовать с помощью указателей на структуры, но при этом немного потеряется читабельность. Чуть-чуть тут, чуть-чуть там, вроде немного. Но когда проектов много, и к ним приходится возвращаться через несколько месяцев, честно говоря -- это уже начинает напрягать. Или я не прав?
--------------------
Хочешь рассмешить Бога -- расскажи ему о своих планах!
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 09:17
|

Adept
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343

|
Цитата(zhevak @ Nov 19 2007, 14:50)  Я прошу участников дискуссии не забывать о прозрачности исходных текств в погоне на экономией одного-двух-трех байт. А где тут прозрачность страдает? Или что вы подразумеваете под прозрачностью? Цитата(zhevak @ Nov 19 2007, 14:50)  Кроме того, структура имеет размер немного больший, чем размер скалярной переменной, но и не такой уж большой, что бы уже задумываться о передаче указателей. Т.е. это "пограничный" случай для выбора того или иного решения. Неоднозначности здесь много. Вариант с указателем проигрывает (на AVR) только для размера структуры, меньшего размера указателя. В остальных случаях он или не хуже, или лучше. Цитата(zhevak @ Nov 19 2007, 14:50)  Заумные тексты программ это не есть высокий уровень профессионализма.
Конечно, все это можно реализовать с помощью указателей на структуры, но при этом немного потеряется читабельность. Чуть-чуть тут, чуть-чуть там, вроде немного. Но когда проектов много, и к ним приходится возвращаться через несколько месяцев, честно говоря -- это уже начинает напрягать.
Или я не прав? Описанный выше вариант, когда компилятор сам организовывает передачу указателя вполне прозрачен. Для пользователя тут все однозначно - он получает из функции структуру по значению, как и требуется по Стандарту. А как это уже сделал компилятор, это дело третье.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 09:39
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 723
Регистрация: 29-08-05
Из: Березовский
Пользователь №: 8 065

|
Цитата(dxp @ Nov 19 2007, 14:17)  А где тут прозрачность страдает? Или что вы подразумеваете под прозрачностью? Прозрачность начинает уменьшаться с появлением звездочек и амперсендов. Например, в Васике нет этого, поэтому тексты программ на нем более прозрачны, чем на Си. Только не надо передергивать, а то уйдем в бессмысленное словоблудие. (Я, к стати, не адепт Васика.) Понятно, что без указателей будет язык -- неязык. Но там где можно обойтись без указателей, зачем их пихать почем зря? Вообще-то речь идет о том, что моя структура могла бы легко быть возвращена по значению даже в регистрах, но компилятор не предоставил такой возможности вообще! Цитата Вариант с указателем проигрывает (на AVR) только для размера структуры, меньшего размера указателя. В остальных случаях он или не хуже, или лучше. Причем здесь AVR? Это у любой платформы. Цитата Описанный выше вариант, когда компилятор сам организовывает передачу указателя вполне прозрачен. Для пользователя тут все однозначно - он получает из функции структуру по значению, как и требуется по Стандарту. А как это уже сделал компилятор, это дело третье. Ага. По-моему, мы говорим об одном и том же, а такое чувство, что стоим по разные стороны.
--------------------
Хочешь рассмешить Бога -- расскажи ему о своих планах!
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 10:06
|

Adept
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343

|
Цитата(zhevak @ Nov 19 2007, 15:39)  Прозрачность начинает уменьшаться с появлением звездочек и амперсендов. Например, в Васике нет этого, поэтому тексты программ на нем более прозрачны, чем на Си. Только не надо передергивать, а то уйдем в бессмысленное словоблудие. (Я, к стати, не адепт Васика.) Не хочется звездочек и амперсандов, можно использовать ссылки. Это, правда, уже ++ная фича, но большинство доступных компиляторов это умеет без вопросов. Там, правда, тоже есть амперсанд, но только в определении функции, что, имхо, прозрачности не убавляет: Код struct TStruct {...};
void f(TStruct& s) { ...; s... = ...; ...; }
TStruct S;
f(S); Тут уж все однозначно. Хотя синтаксис немного другой.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Nov 19 2007, 10:49
|

кекс
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 825
Регистрация: 17-12-05
Из: Киев
Пользователь №: 12 326

|
Цитата(zhevak @ Nov 19 2007, 12:39)  Прозрачность начинает уменьшаться с появлением звездочек и амперсендов. Ну так создайте тип - "указатель на структуру" и перестаньте использовать звездочки: Код typedef struct tagMESSAGE { U8 id U8 ... ... } TMessage, *PMessage;
U8 GetMessage( PMessage pMsg) { if (!pMsg) return FALSE; else { pMsg->id = xxx ... return TRUE; } } ну а дальше уже как будет удобней, или автоматическую переменную создать, но тогда придется использовать аперсанд Код TMessage Msg; или динамическое выделение памяти: Код PMessage pMsg = heap_alloc( ... ); if (GetMessage( pMsg ) ) { обработка } Можно heap_alloc вставить прямо внутрь GetMessage поменяв функцию так: Код PMessage GetMessage( void ) { PMessage pMsg = heap_alloc(...); if ( pMsg ) { pMsg->id = ...; ... } return pMsg; } и пользовать так Код if ( !(pMsg = GetMessage()) ) ALERT NO MEMORY else { обработка ... heap_free( pMsg );
}
|
|
|
|
|
Nov 21 2007, 20:18
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 723
Регистрация: 29-08-05
Из: Березовский
Пользователь №: 8 065

|
я там где-то ранее обещал опубликовать результаты перенеса кода из CV в IAR.
Ну что сказать? Код перешел легко и непринужденно. Изменения произошли только в вызовах прерываний (немного другой синтаксис) и в переменных типа bit. Последние я тупо заменил на BYTE, их немного, штук пять, поэтому практически они ни на что не лияют.
Попутно, что мне понравилось, так это когда IAR указал варнингами на мои ошибки. Самая страшная, это когда беззнаковой переменной я присваивал минус единицу. CV просто проглатывал.
Иногда, там, где действительно есть ошибки и он CV видит их, он дает не совсем корректную диагностику. Этого мало, он может отправить вас вообще не туда, где лежит ошибка =8-[
Да много чего хорошего можно сказать про IAR против CV. Только мне хотелось бы озвучить результаты.
Размер флешь-кода, полученного в CV составляет 4030 слов (или 8060 байт). У IAR код получился размером 7086 байт. Могу сказать только то, что в IAR была устновлена максимальная оптимизация. (К стати, в текстах для IAR, и в текстах для CV (т.е. -- везде) я заменил bit на BYTE.)
Но вот есть еще один, неприятный для CV факт. У меня в коде присутствует кусок размером 1536 байт, который является растром шрифта. По идее это кусок надо бы вычесть из размера флешь-кода, поскольку это не команды. Т.е. соотношение откомпилированного кода явно в пользу IAR.
Но самое забавное, что я вошел в азарт и перенес в IAR старый проект для tiny2313. Там CV создал код в 890 слов (1980 байт), а вот IAR перестарался -- 2012 байт. До кучи, IAR не смог создать отладочную версию, т.к. вылелел за 2048 байт.
Выводы делать не буду, комментировать цифры тоже. "Исходники в студию не принесу", авторство, разумеется, -- мое, но вот исходники (собственность) принадлежат фирме.
--------------------
Хочешь рассмешить Бога -- расскажи ему о своих планах!
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|