在C++中优化空间而非速度
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我在一个极度受限的嵌入式内存环境中的经验教训：
- 使用固定大小的缓冲区。不要使用指针或动态分配，因为它们有太多开销。
- 使用最小的整数数据类型。
- 永远不要使用递归。始终使用循环。
- 不要传递大量的函数参数。使用全局变量代替。 :)
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有许多方法可以减少内存占用，我相信人们已经写过很多相关的书籍，但是其中一些主要的方法包括：
使用编译器选项来减小代码大小（包括 -Os 和打包/对齐选项）
使用链接器选项剥离无用代码
如果你从闪存（或 ROM）加载到 RAM 中执行（而不是直接从闪存中执行），则使用压缩的闪存映像，并使用启动加载程序进行解压缩。
使用静态分配：堆是分配有限内存的低效方式，并且如果受到约束可能会因碎片而失败。
使用工具找到堆栈高水位线（通常是用模式填充堆栈，执行程序，然后查看模式留在哪里），以便可以最优地设置堆栈大小
当然，还要优化算法以减少内存占用（通常以速度为代价）
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一些显而易见的内容
- 如果速度不是关键，直接从闪存中执行代码。
- 使用
const声明常量数据表。这将避免数据从闪存复制到RAM。 - 使用最小的数据类型紧密地打包大型数据表，并按正确顺序排列以避免填充。
- 对于大型数据集，请使用压缩（只要压缩代码不超过数据大小）
- 关闭异常处理和RTTI。
- 有人提到使用-Os吗？;-)
将知识折叠到数据中
Unix哲学的一个规则可以帮助使代码更加紧凑：
表示法规则：将知识折叠到数据中，以便程序逻辑变得简单且健壮。
我已经看到了多少次复杂的分支逻辑，跨越许多页面，本可以折叠成一个漂亮的紧凑规则表、常量和函数指针。状态机经常可以用这种方式表示（状态模式）。命令模式也适用。这就是关于编程的声明性与命令性风格的区别。
记录代码+二进制数据而不是文本
记录事件代码和二进制数据，而不是纯文本。然后使用“短语书”重新构建事件消息。短语书中的消息甚至可以包含printf样式的格式说明符，以便事件数据值在文本中被整齐地显示。
最小化线程数量
每个线程都需要自己的内存块来存储堆栈和TSS。在不需要抢占的情况下，考虑使任务在同一线程中协作执行（协作式多任务处理）。使用内存池而非囤积
为避免堆碎片化，我经常看到独立模块囤积大型静态内存缓冲区供自己使用，即使这些内存只有偶尔需要。可以使用内存池，以便只在“按需”时使用内存。但是，这种方法可能需要仔细分析和检测，以确保池在运行时不会被耗尽。仅在初始化时进行动态分配
在仅运行一个应用程序的嵌入式系统中，可以以明智的方式使用动态分配，而不会导致碎片化：只需在各种初始化例程中动态分配一次，然后永远不释放内存。将容器reserve()到正确的容量，不要让它们自动增长。如果需要频繁地分配/释放数据缓冲区（例如，用于通信包），则使用内存池。我曾经甚至扩展了C/C++运行时，以便在初始化序列之后，如果有任何东西尝试动态分配内存，则会中止我的程序。1
strings命令，按长度排序结果，然后将最长的字符串注入到镜像中，重复此过程直到无聊得不得不去做更有趣的事情。虽然这不是C++，但我们确实忽略了混淆的函数名。 - Steve Jessop我不知道你的程序是做什么的，所以无法就算法给出建议。很多人都已经写了关于编译器的文章。那么，在代码和数据方面给一些建议：
- 消除代码中的冗余。任何重复的代码，如果在你的代码中重复三遍或以上，并且超过三行，都应该改为函数调用。 - 消除数据中的冗余。找到最紧凑的表示方法：合并只读数据，并考虑使用压缩码。 - 通过常规分析器运行代码，消除所有未使用的代码。
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从链接器生成一个映射文件，它将显示内存分配的情况。这是优化内存使用的良好起点。它还将显示所有函数以及代码空间的布局。
这里有一本关于这个主题的书：Small Memory Software: Patterns for systems with limited memory。
（注意：该段已经是中文，无需翻译。）链接器应启用Comdat折叠（在发布版本中默认启用）。
要小心数据结构的打包；经常会导致编译器生成更多的代码（==更多的内存）来生成访问未对齐内存的汇编代码。使用1位布尔标志是一个经典例子。 此外，在选择内存效率算法和具有更好运行时间的算法时要小心。这就是过早优化的地方。
好的，大部分都已经被提到了，但这里是我的清单：
- 学习你的编译器能做什么。阅读编译器文档，尝试代码示例。检查设置。
- 检查目标优化级别下生成的代码。有时结果会让人惊讶，通常优化实际上会减慢速度（或者只是占用太多空间）。
- 选择合适的内存模型。如果你的目标是非常小的紧凑系统，大型或巨大的内存模型可能不是最佳选择（但通常最容易编程...）
- 首选静态分配。仅在启动时或超过静态分配缓冲区（池或最大实例大小的静态缓冲区）时使用动态分配。
- 使用C99风格数据类型。使用最小的足够的数据类型进行存储类型。像循环变量这样的局部变量有时使用“快速”数据类型更有效率。
- 选择内联候选项。一些参数重的函数与相对简单的主体在内联时效果更好。或考虑传递参数结构。全局变量也是一种选择，但要小心——如果其中任何人不够自律，测试和维护可能会变得困难。
- 良好使用const关键字，了解数组初始化的影响。
- 映射文件，最好也包括模块大小。还要检查从crt中包含了什么（是否真的需要？）。
- 递归要说不（有限的堆栈空间）
- 浮点数 - 更喜欢固定点数学。倾向于包含并调用大量代码（即使是简单的加法或乘法）。
- C++你应该非常了解C++。如果不了解，请在C中编写受限嵌入式系统。敢于尝试的人必须小心所有高级C++结构（继承、模板、异常、重载等）。考虑到接近硬件代码是超级C，而C++是在高级逻辑、GUI等方面发挥作用。
- 在编译器设置中禁用任何不需要的内容（无论是库的部分，语言结构等）
最后但同样重要的是，在追求最小可能的代码大小时，不要过度。同时注意性能和可维护性。过度优化的代码往往很快就会退化。
在其他人的建议之上：
限制使用C++功能，像使用ANSI C一样编写代码并增加一些扩展。标准(std::)模板使用了大量的动态内存分配。如果可能的话，应尽量避免使用模板。虽然它们本质上没有危害，但只需使用几个简单、干净、优雅的高级指令就可以生成大量机器代码。这鼓励以一种非常占用内存的方式编写代码，尽管存在所有“干净代码”的优点。
如果必须使用模板，则应编写自己的模板或使用专为嵌入式设备设计的模板，将固定大小作为模板参数传递，并编写测试程序，以便测试模板并检查-S输出以确保编译器不会生成可怕的汇编代码来实例化它。
手动对齐结构体，或使用#pragma pack。
{char a; long b; char c; long d; char e; char f; } //is 18 bytes,
{char a; char c; char d; char f; long b; long d; } //is 12 bytes.
出于同样的原因，使用集中的全局数据存储结构而不是分散的本地静态变量。
明智地平衡malloc()/new和静态结构的使用。
如果您需要给定库的子集功能，请考虑编写自己的库。
展开短循环。
for(i=0;i<3;i++){ transform_vector[i]; }
比
长。
transform_vector[0];
transform_vector[1];
transform_vector[2];
不要对较长的文件这样做。
将多个文件打包在一起，让编译器内联短函数并执行各种优化。链接器无法进行此操作。
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首先，告诉你的编译器优化代码大小。GCC 使用-Os标志进行此操作。
其他一切都在算法级别上 - 使用类似于查找内存泄漏的工具，但是要寻找可以避免的分配和释放。
还应该查看常用的数据结构打包方式 - 如果可以削减一两个字节，就可以大幅减少内存使用。
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