c++ - 如何将 constexpr 指针设置为物理地址

Question

在嵌入式编程中，您经常需要设置指向物理地址的指针。地址不可重定位且固定。这些不是由链接器设置的，因为它们通常代表寄存器或在这种情况下位于 OPT 存储器中预定地址的校准数据。该数据是在芯片制造商首次在生产中测试设备时设置的。

所以第一次尝试是:

static constexpr uint16_t *T30_CAL = reinterpret_cast<uint16_t *>(0x1FFFF7B8u);

但这会导致在 GCC 下出现以下警告/错误，并且根据标准 (c++ 14) 是“非法的”。

..xyz/xxxx/calibration.cpp:23:40: 错误:从整数到指针的 reinterpret_cast

现在我可以捏造它了

constexpr uint32_t T30_ADDR = 0x1FFFF7B8u;
static constexpr inline uint16_t *T30_CAL(){ 
  return reinterpret_cast<uint16_t *>(T30_ADDR);
}

编译时没有警告但是......

我想 GCC 可以选择将其编译为函数而不是 constexpr，尽管它每次都会将其内联。

是否有更简单且更符合标准的方法来执行此操作？

对于嵌入式代码，这些定义始终是必需的，因此如果有一种不需要函数定义的简单方法就更好了。

前面问题的答案通常会导致一个答案说这在标准中是不允许的，就这样吧。

这不是我真正想要的。我需要获得一种使用 C++ 生成指向固定地址的编译时间常量指针的兼容方法。我想在不使用宏的情况下执行此操作，因为这会在我的代码中散布导致合规性检查器出现问题的强制转换。这导致需要在多个地方而不是一个地方获得合规性异常(exception)。每个异常都是一个过程，需要时间和精力。

Constexpr 保证，在嵌入式系统上，常量被放置在 .text 部分(flash)中，而 const 则没有。它可以放在有值(value)的 ram 中并由 .bss 启动代码初始化。通常嵌入式设备的闪存比 RAM 多得多。此外，访问 RAM 中变量的代码通常效率要低得多，因为它通常涉及对嵌入式目标(如 ARM)的至少两次内存访问。一个用于加载变量的 RAM 地址，第二个用于从变量的位置加载实际常量指针值。 Constexpr 导致将常量指针直接编码到指令流中或导致单个常量加载。

如果这只是一个实例，那将不是问题，但您通常有许多不同的外围设备，每个外围设备都通过自己的寄存器集进行控制，这就会成为一个问题。

许多嵌入式代码最终都是读写外设寄存器。

Answer 1

改用这个:

static uint16_t * const T30_CAL = reinterpret_cast<uint16_t *>(0x1FFFF7B8u);

GCC 会将 T30_CAL 存储在 ARM 目标的闪存中，而不是 RAM。关键是“const”必须在“*”之后，因为 T30_CAL 是 const，而不是 T30_CAL 指向的内容。