Як виявити помилки переповнення пам'яті в коді Arduino C?

Після завантаження коду в Arduino я кілька підозрілих виходів на Serial Monitor: на зразок вічного виводу пробілів або раптово вирізаних рядків або скремблированих рядків.

Оскільки в ID ID Arduino не було помилки компіляції чи попередження, я вважав, що Arduino був зламаний, але після деяких тестів я виявив, що компілятор Arduino IDE не вловлює всі види помилок - особливо при призначенні змінних у циклі для структур масиву. Це, здається, руйнує Ардуїно за короткий проміжок часу.

Як я можу виявити помилки, які не відображаються IDE Arduino?

Бібліотека MemoryFree може допомогти вам знайти ризики з використанням пам'яті.

Приклад:

#include <MemoryFree.h>

// On Arduino Duemilanove with ATmega328:
//
// Reported free memory with str commented out:
// 1824 bytes
//
// Reported free memory with str and Serial.println(str) uncommented:
// 1810
//
// Difference: 14 bytes (13 ascii chars + null terminator)

// 14-bytes string
//char str[] = "Hello, world!";


void setup() {
    Serial.begin(115200);
}


void loop() {
    //Serial.println(str);

    Serial.print("freeMemory()=");
    Serial.println(freeMemory());

    delay(1000);
}

Я не впевнений, чи відповідає MemoryFree покажчик стека. Якщо ваш покажчик стека стикається з вашим покажчиком купи, ви можете відчути помилки сегментації.

Найбільш поширеною причиною вичерпання оперативної пам'яті є використання об'єкта String або використання безлічі масивів постійного символу (c-style string).

Назавжди IDE 1.0.4 включає виправлення на malloc, яке страждає на String-об'єкт дуже довгий час.

Для зменшення оперативної пам'яті витрачається на рядки з постійними символами, такі як:

Serial.print("Hello World");  // This consumes RAM!

Можна використовувати макрос F (). Цей макрос змусить масив символів залишитися в PROGMEM. При використанні масиву витрачається лише один байт пам'яті.

Serial.print(F("Hello World"));  // Keeps the character-array in PROGMEM

Майте на увазі, що рядки, збережені в PROGMEM, не можуть бути змінені під час виконання.

Що стосується відкриття, без налагоджувача чи контролера пам’яті вам доведеться використовувати старомодні детективні методи, щоб знайти, де виникають проблеми.

Схоже, ви тут говорите про помилки під час виконання (типу витоку пам'яті / segfault).

Не існує жодного способу виявити подібні помилки (якщо ви не дуже обережно розчісуєте код) у коді, який уже написаний. Однак, досить просто запобігти цьому під час написання коду. Будьте дуже обережні при написанні циклів або рекурсивних дзвінків; запитайте себе: "це може вийти з рук?". Якщо схоже, що це поле для того, щоб "вийти з рук", тоді напишіть код для захисту від цього.

Про segfaults - просто перевірте граничні значення індексів масиву, і вам повинно бути гаразд. Якщо ви використовуєте вказівники, будьте обережні з арифметикою вказівника.