c - C 中多个嵌套结构的硬故障

Question

我在头文件的父结构中有几个嵌套结构，如下所示:

struct Treatment {

     unsigned char num_phases;
     unsigned char duration[6];
     unsigned char max_current[3];   

     struct Phase{

        unsigned char duration[6];
        unsigned char start_delay;
        unsigned char ramp_up_threshold;
        unsigned char ramp_up[3];
        unsigned char contraction[4];
        unsigned char ramp_down_threshold;
        unsigned char ramp_down;
        unsigned char relaxation;
        unsigned char end_delay;
        unsigned char frequency;
        unsigned char time[3];

        struct Pulse{

           unsigned char type;
           unsigned char bipolar_gap[3];
           unsigned char num_timeslots;
           unsigned char pre_pulse_delay[5];        

           struct Timeslot{

              unsigned char duration[3];
              unsigned char dead_time[2];
              unsigned char amplitude[3];
              unsigned char electrodes_1_2[2];
              unsigned char electrodes_3_4[2];

           } timeslots[20];

       } pulses[10];

   } phases[5];

};

我正在这样的源文件中创建父结构的实例(当然包括头文件):

struct Treatment treatment = {0};

我在 Keil 项目的 STM32 上使用 J-LINK 在 Debug模式下运行代码。由于父结构中的最内层结构，我遇到了硬故障异常:

struct Timeslot{

    unsigned char duration[3];
    unsigned char dead_time[2];
    unsigned char amplitude[3];
    unsigned char electrodes_1_2[2];
    unsigned char electrodes_3_4[2];

} timeslots[20]; 

当我删除这个内部结构时，代码运行正常。我没有收到任何构建错误。

硬故障发生在使用父结构的函数处:

parseMessage(TR, &message[0], treatment); 

谁能帮我解决这个问题？我不知道为什么调试器不喜欢内部结构。

干杯， 托尼

Answer 1

您有如此多的结构嵌套数组，以至于每个 struct Treatment 的大小为 12625 B(假设它已打包)。删除内部结构数组后，大小减少了 12 kB，仅为 625 B，虽然仍然很大，但还是合理的。

当您将一个结构传递给一个函数时，它会在调用该函数之前将其压入堆栈，因此您很可能会用完堆栈空间并遇到堆栈溢出。如果你需要使用这个结构，创建一个使用指针的函数:(猜测涉及的其他类型，你会使用实际的)

// Function declaration
void parseMessage(int, char *message, struct Treatment *treatment);

// Function usage
parseMessage(TR, &message[0], &treatment); 

需要考虑的一件事是，按值传递给函数的结构将被复制，因此对 scruct 所做的任何更改都只会存在于函数内的副本中。当函数退出时，该副本将被删除，函数执行期间所做的任何更改都将消失。如果你想对原始结构进行更改，那么上面写的方法应该有效。如果您不需要随时对结构进行任何更改，则可以使用如下函数:

void parseMessage(int, char *message, struct Treatment const *treatment);

您将无法修改treatment 所指向的结构的内容，如果您尝试这样做，编译器将会对您大吼大叫。

如果函数的性质是您对结构进行更改，但希望这些更改在函数结束后消失，那么唯一合理的方法就是复制它。由于它似乎对堆栈来说太大了，你必须使用 malloc 创建一个动态分配，memcpy 将数据复制到新副本，进行你的操作，然后 free 它。然而，这会占用堆中的大量空间，如果看到对 malloc 的调用失败(返回 NULL)，我不会感到惊讶。