Массив удваивается в размере, если структура определяет как свои слова uint16_t, так и байты uint8_t.

Question

У меня есть массив, каждый элемент которого может быть либо uint16_t, либо пара uint8_t.

Его элементы определены как объединение uint16_t и подмассива 2 uint8_t.

К сожалению, компилятор (MicroChip XC16) выделяет вдвое больше памяти, чем следует для массива.

typedef union {
   uint16_t u16;   // As uint16_t
   uint8_t  u8[2]; // As uint8_t
} my_array_t;

my_array_t my_array[1]; // 1 word array, for testing

my_array[0].u8[0] = 1;
my_array[0].u8[1] = 2;
uint8_t byte_0 = my_array[0].u8[0]; // Gets 0x01
uint8_t byte_1 = my_array[0].u8[1]; // Gets 0x02
uint16_t byte_0 = my_array[0].u16; // Gets 0x0201

Компилятор выделяет 4 байта вместо 2 байтов, как и должно быть.

Обходной путь: если я изменю структуру на:

typedef union {
   uint16_t u16;   // As uint16_t
   uint8_t  u8[1];   // As uint8_t
} my_array_t;

Компилятор выделяет 2 байта, как и должно быть, но тогда это неверно:

my_array[0].u8[1] = 2;

хотя это все еще работает:

uint8_t byte_1 = my_array[0].u8[1]; // Gets 0x02

(за исключением неудобства, что отладчик не показывает свою ценность).

Вопрос: я должен жить с обходным путем, или я должен использовать лучшее решение?

Пожалуйста, обратитесь к предыдущему обсуждению по этому вопросу, где было предложено вышеуказанное решение.

---

РЕДАКТИРОВАТЬ.

Согласно предложению EOF (ниже), я проверил sizeof.

Перед обходом:

sizeof(my_array_t) // Is 4
sizeof(my_array[0]) // Is 4
sizeof(my_array[0].u8) // Is 2

После обходного пути:

sizeof(my_array_t) // Is 2
sizeof(my_array[0]) // Is 2
sizeof(my_array[0].u8) // Is 2

Это указывает на то, что это ошибка компилятора.

Answer 1

Вместо массива из 2 байтов используйте структуру из 2 байтов:

// Two bytes in a 16-bit word
typedef struct{
    uint8_t     lsb;    // As uint8_t, LSB
    uint8_t     msb;    // As uint8_t. MSB
} two_bytes_t;

typedef union {
   uint16_t u16;   // As uint16_t
   two_bytes_t  u8x2; // As 2 each of uint8_t
} my_array_t;


my_array_t my_array[1]; // 1 word array, for testing

my_array[0].u8x2.msb = 1;
my_array[0].u8x2.lsb = 2;

Компилятор XC16 правильно выделяет только 2 байта для каждого элемента, а отладчик правильно отображает отдельные байты.

Answer 2

Похоже, эта проблема была исправлена ​​в компиляторе. Я проверил это в XC16 1.26 и получил следующие результаты из своего кода (оптимизация 0):

#include "mcc_generated_files/mcc.h"
#include "stddef.h"

typedef union
{
    uint16_t u16;
    uint8_t u8[2];
} example_1_t;

typedef union
{
    uint16_t u16;

    struct
    {
        uint8_t lsb;
        uint8_t msb;
    };
} example_2_t;

int main(void)
{
    SYSTEM_Initialize();

    size_t typeSize1 = sizeof (example_1_t); // debugger shows 2
    size_t typeSize2 = sizeof (example_2_t); // debugger shows 2

    example_1_t ex1; // Can see all values in debugger
    ex1.u16 = 0x4321; // u8[0] = 0x21, u8[1] = 0x43
    example_2_t ex2; // Can see all values in debugger
    ex2.u16 = 0x4321; // lsb = 0x21, msb = 0x43

    size_t objSize1 = sizeof (ex1); // debugger shows 2
    size_t objSize2 = sizeof (ex2); // debugger shows 2

    while (1)
    {
    }

    return -1;
}