处理大量数组和内存耗尽

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第一：我从一个由于时间限制无法完成它的人那里继承了这个项目。

该代码包含100多个声明的数组，每个数组包含一组INT。这些阵列都是独一无二的。

byte arr_foo[] = {2, 5, 6, 8, 3};
byte arr_bar[] = {1, 7};
byte arr_baz[] = {6, 10, 9, 11, 7, 8, 3};

这些INT与电路板上的特定LED有关 - 总共有11个。并且阵列代表这些LED应该点亮的特定序列。

他们试图做的是编写一个例程，当给定一个数组名称时，该例程将获取该数组的内容并处理INT。好吧，将数组名称作为字符串传递然后与变量匹配不起作用。这就是他们传递的地方，说他们没时间搞清楚。

所以我正在考虑这个并想，为什么不是一个二维数组呢？我很快就遇到了麻烦。

byte seqs[][7] = {
  {2, 5, 6, 8, 3},
  {1, 7},
  {6, 10, 9, 11, 7, 8, 3}
}

虽然原则上这是有效的，但这里的问题是它用尾随零填充每个数组，因为我告诉它每个都有[7]元素。这会导致浪费大量内存并耗尽内存。

所以我被困住了。我不知道如何处理100多个单独的数组，除了编写100多个单独的例程以便稍后调用。我也无法弄清楚如何提高效率。

然后是问题，随着更多序列的添加，我可能会在以后耗尽内存。那么什么呢？添加一个外部i2c闪存，并在那里推送东西？从来没有处理过这个问题，我不知道如何实现它，以什么格式存储值，以及如何实现它。我是否正确，必须首先编写一个程序，将所有数据加载到内存中，上传并运行它，然后将实际程序放在微控制器上处理该数据？

所以我想我要求两件事：处理大量（小）数组的更好方法是什么，并且能够在调用它们的例程中使用它们，如果我最好将这些数据推送到外部闪存，它们应该以什么格式存储？

arduino arduino-uno
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将数据放入2D阵列根本不会节省任何空间。

现在，您将这些值存储到2k的SRAM中。更改这些声明以使用PROGMEM关键字，因此它们存储在有更多空间的地方。

使用PROGMEM指示编译器将此数据加载到内存的闪存部分：

const PROGMEM uint8_t arr_foo[] = { 2, 5, 6, 8, 3 };

但是，需要通过函数调用访问数据，您不能直接使用它。

for (byte k = 0; k < 5; k++) 
{
    uint8_t next_led = pgm_read_byte_near( arr_foo + k );
    // Do something with next_led
}
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如果这些阵列形成一个应该点亮的LED模式，而其他阵列被关闭，你可以将所有LED的状态存储在uint16_t中，并在PROGMEM中有一个数组。 （如Kingsley的回答）

如果您不熟悉HEX表示法，可以使用二进制格式。

const PROGMEM uint_16_t patterns[] = {
// BA9876543210  Led Pins
 0b000101101100, //foo: 2, 5, 6, 8, 3
 0b000010000010, //bar: 1, 7
 0b111111001000, //baz: 6, 10, 9, 11, 7, 8, 3
// ... 
};

我想知道你的数字的顺序，所以我不确定这个猜测是否正确。所以现在没有更多细节如何使用这种方法

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更新

对我而言，您的意见完全改变了您的问题的意图。

正如我现在读到的那样，不需要一种特殊的“名称”数据来识别数组。你想要的似乎只是将不同的数组作为函数参数传递。

这通常是通过指针完成的，有两点需要注意：

  1. 大多数情况下，数组会自动“衰减”到指针。这意味着在大多数地方可以使用数组变量代替指针。指针可以像数组一样使用。
  2. C中的数组在运行时不携带任何长度信息。数组的长度需要单独保持/传递。或者，您可以定义一个结构（或C ++中的类），它包含数组和作为成员的长度。

例：

如果要将T类型的元素数组传递给函数，可以声明函数接受指向T的指针：

void somefunc(uint8_t* arr, uint8_t arrLength) {

  for ( uint8_t i = 0; i < arrLength; i++ ) {
    uint8_t value = arr[i];
    value = *(arr+i); // equivalent to arr[i]
  }

}

或者等价的

void somefunc(uint8_t arr[], uint8_t arrLength) {
...
}

然后通过简单地传递数组变量和相应的数组长度来调用该函数

uint8_t arr_foo[] = { 1,2,3,4,5 };
uint8_t arr_bar[] = { 1,2 };

somefunc(arr_foo,5);
somefunc(arr_bar,2);

数组的常量数据可以放入PROGMEM以节省RAM，但正如其他人所说，读取访问稍微复杂一些，需要用C ++调用pgm_read_...()。 （AVR gcc仅支持C中的__flash-qualified数据，而不支持C ++。）

然后是问题，随着更多序列的添加，我可能会在以后耗尽内存。

请注意，“Arduino”AVR具有32kb的闪存。如果每个序列消耗15个字节，它可能仍然可以保存1000或2000个这些项目以及您的程序。

什么呢？添加一个外部i2c闪存，并在那里推送东西？从来没有处理过这个问题，我不知道如何实现它，以什么格式存储值，以及如何实现它。

如果在某些时候实际上用完了闪存，你仍然可以使用任何形式的外部存储。

一种常见的解决方案是SPI闪存，它可以在兆位范围内使用。 Winbond是一家知名供应商。只需搜索“Arduino SPI flash”模块和库。

更复杂的方法是支持SD卡作为外部存储器。但除非你真的想存储千兆字节的数据，否则可能不值得。

我是否正确，必须首先编写一个程序，将所有数据加载到内存中，上传并运行它，然后将实际程序放在微控制器上处理该数据？

这绝对是一种方法。如果您的代码空间允许，您可以选择在应用程序中包含写入外部闪存的例程，例如某种引导加载程序，这样您就可以切换到“上传外部闪存数据”模式而无需重新刷新微控制器。

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