memset的使用

只看该作者 · 2025-6-20 19:46

为何要下面这样操作
uint8_t zero_buf[16];
memset(zero_buf, 0, sizeof(zero_buf));难道声明一个新的数组后不是自动填充0吗？

在 C 语言中，局部数组声明后不会自动初始化为零，这是 C 语言的一个重要特性，也是内存管理的基础概念。
为什么需要显式初始化？
1. C 语言的内存管理原则
在 C 语言中：

局部变量（包括数组）存储在栈上

栈内存不会被自动初始化 - 它包含的是该内存位置上次使用后的残留值

全局变量和静态变量会被初始化为零，但局部变量不会

2. 未初始化数组的风险
如果省略 memset：

复制

uint8_t zero_buf[16]; // 包含随机垃圾值

当将这个数组发送给 OLED 时：

每个字节都是不可预测的值（可能是 0x00 到 0xFF 之间的任意值）

OLED 会将非零值解释为"亮"的像素点

结果：屏幕上会出现随机噪点而不是清晰的空白

只看该作者 · 2025-6-20 19:47

3. 性能与内存的权衡
使用 16 字节缓冲区是精心设计的平衡方案：

复制

// 方案对比

uint8_t zero_buf[16];       // 栈空间: 16字节 → 安全

memset(zero_buf, 0, 16);    // 快速初始化



// 替代方案1: 128字节数组 → 栈溢出风险

uint8_t big_buf[128] = {0}; // 可能超出小型MCU的栈空间



// 替代方案2: 单字节写入 → 效率极低

for(int i=0; i<128; i++) {  // 128次I2C传输 × 8页 = 1024次!

    uint8_t zero = 0;

    ssd1306_data(&zero, 1);

}

优化建议

1. 静态常量优化 (推荐)

复制

void ssd1306_clear() {

    // 静态常量 - 编译时初始化，不占额外RAM

    static const uint8_t ZERO_BLOCK[16] = {0};

    

    for(uint8_t page = 0; page < 8; page++) {

        // ...设置页地址...

        for(uint8_t col = 0; col < 8; col++) {

            // 使用常量数据块

            ssd1306_data((uint8_t*)ZERO_BLOCK, sizeof(ZERO_BLOCK));

        }

    }

}

优点：

零运行时初始化开销

不占用栈空间

可读性好

2. 汇编级优化 (极致性能)

复制

// 使用寄存器直接清零

void ssd1306_fill_zero(uint8_t page) {

    ssd1306_cmd(0xB0 | page);

    ssd1306_cmd(0x00);

    ssd1306_cmd(0x10);

    

    uint8_t buf[17] = {0x40}; // 0x40 = 数据头

    // 编译器可能优化为块清零操作

    for(int i=1; i<17; i++) buf[i] = 0;

    

    for(uint8_t i=0; i<8; i++) {

        i2c_write(SSD1306_I2C_ADDR, buf, sizeof(buf));

    }

}

只看该作者 · 2025-6-20 19:48

C 语言局部变量不会自动初始化 - 这是有意为之的设计选择

显式初始化是良好实践 - 确保可预测的行为

小缓冲区设计是优化平衡：

内存效率 (16字节 vs 128字节)

I²C传输效率 (64次 vs 1024次)

静态常量是最佳实践 - 结合了安全性和性能

在嵌入式开发中，这种显式初始化模式很常见，它确保：

确定性行为（四轴飞行器像素）

可移植性（不依赖编译器实现）

资源高效利用（小内存占用）

理解这些底层细节有助于编写更可靠、高效的嵌入式代码！

只看该作者 · 2025-6-20 19:50

我也是今天才关注到这个问题的，然后收集资料，整理了这个帖子，希望对大家有帮助。之前我以为新建一个数组后就自动填充0了呢。