底层读键 的 两种简单思路 的 空间 时间 开销 简单测试

辛昕

底层读键 的 两种简单思路 的 空间 时间 开销 简单测试 [复制链接]

任何key，最基础的抽象，都是把键值抽象到内存上，由于按键的特殊性，它可以只需要用 位 来存储硬件上的键值状态。

一个需要关心的问题是 位是否足够表达足够多的键
任何一个系统，32位变量不在话下，即使8位机如51，long 或者 long long也可以是32位，甚至64位。
当然有些系统可能会有更多的按键，甚至多达百来个以上，这里先不考虑这种情形，何况在FreeUI里其实我只需要16个，大多数情况，二三十个就绰绰有余。

接下来是实现 最基本的 按键扫描。

1. static int keybit = 0;// 其实 测试还应该包括 long int long long的区别对待
   
2. 
   
3. #define MAX_KEY_BIT 32
   
4. 
   
5. void size_of_keybit(void)
   
6. {
   
7.     static size_t size;
   
8.    
   
9.     size = sizeof(keybit);
   
10. }
    
11. 
    
12. //公平起见，操作都是全部写1
    
13. void scan_key(void)
    
14. {
    
15.           int i;
    
16.           keybit = 1;
    
17.    
    
18.          for(i = 1;i < MAX_KEY_BIT;i++)
    
19.          {     //keybit |= 1<<i;
    
20.              keybit <<= 1;
    
21.              keybit += 1;    // 这个速度更慢，比第一种方法要慢33%左右
    
22.          }
    
23. }

复制代码

作为对比，考虑一下 以往的方法：

1. static char keyvalue[MAX_KEY_BIT];
   
2. 
   
3. void scan_key2(void)
   
4. {
   
5.     int i;
   
6.    
   
7.     for(i = 0;i < MAX_KEY_BIT;i++)
   
8.         keyvalue[i] = 1;   
   
9. }
   

复制代码

辛昕

结果：

我是在 stm32f030r8t6 下测试的，用的IAR。

编译后通过查看反汇编代码。

得出的结论是（当时我是用long long定义 keybit，所以实际是64位，当然 keyvalue数组也是64元）

key_scan() 生成的代码长度 是 38个指令
key_scan2() 生成的代码长度是 93个指令

两者之比 约为 2.58

但与想象的有点出入的是。

两者的运行时间 却是 2:1，后来猜测，这可能和每次都执行了一个 移位 和 一个 位或操作有关。
看来，和这个相比，取数组的偏移计算，在底层反而是微不足道的。

后来，改成32位后，时间差别还是 为 3:2.

所以结论是：

使用位的方式，节省存储器，数据和程序 存储空间 都节省。
但是时间上，却要慢一半到一倍。

这种时候，到底是牺牲时间换取空间 还是相反 完全取决于你。

毕竟在大多数情况下（仅仅只有二三十个键的话），空间和时间上都省不了太多东西。

辛昕

注：
我时间的测试方法是：

使用逻辑分析仪（当然也可以是示波器）。
然后把一个IO 写高写低，把这个操作插在要测试的函数调用前后，即可。

辛昕

最后扯一点：

其实这种测试 和 对按键 的抽象方式 都有点过细。
我现在也很少再纠结这么底层的封装问题了。

我之所以这么干，一个是为了实际测试运行时间的差别。

另一个就是，按键看起来简单，其实玩起来大有可为。
然而，许多时候，不管按键多复杂——
比如说连按啊，长短按啊，是松了再触发还是 按下就触发啊，其实这些都可以 放后处理，而嵌入式/单片机程序，最麻烦的地方，无非是 与硬件有关，所以，我就直接用 一小片内存，把硬件上的键值映射过来了。

这个地方，只要随便一个定时器中断或者循环体里，循环调用 这个 扫描函数，就能得到键值。

辛昕

另外啰嗦一点就是：

大多数时候按键需要计次消抖。
所以，用位还是有点麻烦，最终还是要用一个数组来计次。

如此说来，就等于回到了我平素的写法了，合二为一。

突然想知道你们是怎么写读键程序的——因为我最近在移植一个其他项目的UI，突然发现别人的想法和我的想法居然可以相差这么远，一开始我是有点抵触的，只是因为限于时间不得不硬着头皮，但后来随着半改半移植，也渐渐理解和接受了这种写法。

迈尔风随

我读取键值是给每个按键用一个变量代表键值，使用定时器设置一个扫描标志位，每隔一段时间置标志位，然后在主程序中的while大循环中不断判断标志位，然后去更新键值，以供之后的程序使用。

宜搜

谢谢楼主的分享，内容特别特别好，学习到了。