优化库 Arduino：未定义参考

Question

嵌入式系统的开发强加了另一种编码方式。为了最小化名为 RF24Wave 的库的大小，我将调整主 class 的结构。这个想法是在将我的库包含在主程序中的过程中仅在存在某些 #define 的情况下声明一些函数。

流行的库，如 MySensor 使用这种方式来最小化内存占用。

所以，我的图书馆有两个文件：

RF24Wave.h : 包含函数声明的头文件

#ifndef __RF24WAVE_H
#define __RF24WAVE_H

#include <arduino.h>

...

class RF24Wave
{
  public:
  /****** Common functions ******/
    void begin();
#if !defined(WAVE_MASTER)
  /****** Node functions ********/
    void connect();
#else
  /****** Master functions ******/
    void printNetwork();
#endif
  private:
    bool synchronized = false;
}

RF24Wave.cpp: 包含函数定义的源文件

#include "RF24Wave.h"

void begin()
{
  //Body of my function
}
#if !defined(WAVE_MASTER)
void connect()
{
  //Body of my function
}
#else
void printNetwork()
{
  //Body of my function
}
#endif

其次，我将这个库包含在我名为 master.cpp 的主草图中，#define WAVE_MASTER:

master.cpp: 主草图

#include <RF24.h>
#include <RF24Network.h>
#include <RF24Mesh.h>
#include <SPI.h>
#define WAVE_MASTER
#include <RF24Wave.h>

#include "master.h"

// Configure the chosen CE, CSN pins
RF24 radio(CE_PIN, CSN_PIN);
RF24Network network(radio);
RF24Mesh mesh(radio,network);
RF24Wave wave(network, mesh);

uint32_t displayTimer = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  wave.begin();
}

void loop()
{
  wave.listen();
  wave.printNetwork();
}

The goal is to include only master functions when #define WAVE_MASTER is defined in the main sketch.

然而，在编译我的主要草图时，我有一个链接错误

In function `main':
undefined reference to `RF24Wave::printNetwork()'
collect2: error: ld returned 1 exit status
*** [.pioenvs/uno/firmware.elf] Error 1

I compiled with PlaformIO Core 1.7.1 /Atom 1.13.0

最后，这个问题的原因是范围#define。

The solution of this problem is added build flags to gcc-compiler !

If you use combo PlatformIO/Atom, you can add this line into this config file platformio.ini :

build_flags = -D$NAME_DEFINE

In our case :

build_flags = -DWAVE_MASTER

After adding this line, the building seems work fine !

此外，通过这种选择性 #define，我的图书馆减少了超过 10% 的内存占用！

非常感谢您的帮助。

Answer 1

如果你在 arduino IDE 中添加你的库，正如它所描述的那样 here it just consists in linking another project to your library functions. It's not a static library (see static and dynamic libraries)。然后我认为没有必要担心它的大小，因为只有当你使用它们时，编译器才会嵌入你的库函数。

尝试打开任何示例（AnalogReadSerial），编译它。然后Sketch->Add a library->SPI。再次编译，大小没有变化。尝试在设置函数中调用 SPI.begin()，大小增加。添加对 SPI.setBitOrder(MSBFIRST); 的调用，大小再次增加。添加对 SPI.setBitOrder(MSBFIRST); 的另一个调用，大小再次增加，但增加的量不同，因为它只包含一个 setBitOrder 定义和对 setBitOrder 函数的两次调用。

并非所有库都如此，因为某些结构可能会强制编译器嵌入某些代码或分配内存，即使变量未被使用（参见 volatile variables 示例）。

所以关于你的尺寸问题，你可能只需要使用一个 #define MASTER，在设置和循环函数中写主代码，用 #ifdef MASTER 包围，从代码用 #else...#endif。编译器将包括主从使用的函数定义。

Answer 2

所以，有了你的回答，我找到了解决方案！问题是 #define 的范围。在构建过程中，第一个编译的源代码是主要草图！因此，它在 master.cpp 的 RF24Wave.h 中包含了正确的 #define WAVE_MASTER。但是，编译器不会将此定义考虑到其他源文件。因此，在 RF24Wave.cpp 的编译过程中，没有为该源文件定义 #define WAVE_MASTER。

解决方案包括添加一个额外的 gcc-flag 来为所有源文件和头文件定义 WAVE_MASTER。

使用 PlatformIO/Atom，可以在配置文件中添加这一行 platformio.ini

build_flags = -DWAVE_MASTER

最后，您的配置文件应如下所示：

[env:uno]
platform = atmelavr
board = uno
framework = arduino
build_flags = -DWAVE_MASTER

使用此解决方案，不再需要在头文件中添加 #define WAVE_MASTER，因为这是编译器为您添加的。

此外，此优化减少了超过 10% 的内存使用，因为这是一个很大的 class 对象，编译器构建了所有函数。使用选择性定义，编译器将只构建有用的函数。

优化库 Arduino：未定义参考

Optimize library Arduino : undefined reference

arduino

undefined-reference