如何评价 SDCC (Small Device C Compiler) 编译器套件？
好的，咱们就来聊聊 SDCC（Small Device C Compiler）这个编译器套件，好好掰扯掰扯它的斤两。别看它名字里有“Small Device”，这玩意儿可是不少嵌入式开发者，特别是那些跟资源受限的微控制器打交道的硬核玩家心中的宝贝。
SDCC 是什么来头？
简单来说，SDCC 是一个用 C 语言编写的、开源的、适用于多种微控制器系列的编译器。它的核心目标就是能够在一个相对小巧的编译器体积下，支持主流的 8 位、16 位甚至一些 32 位微控制器，并且生成足够精简、高效的代码。
为什么它会出现在大家视野里？
这里得先想想，为什么会有 SDCC 这样的东西存在。大家接触到最多的 C 编译器，比如 GCC，虽然功能强大，支持的平台也多，但它往往是为更通用的平台设计的，比如 PC、服务器等。这些平台资源相对充足，对代码大小和运行速度的要求也没有那么苛刻。
然而，嵌入式世界，尤其是早期的微控制器时代，资源那是相当地“抠门”。几KB的闪存、几十甚至几百字节的RAM，这都是家常便饭。在这种环境下，像 GCC 这样庞大的编译器产生的代码，可能光是编译器本身都比目标设备的存储空间大好几倍。更别提那些复杂的运行时库和优化选项了。
所以，就需要一个能针对这些“小设备”量身定制的编译器，它得：
足够小巧： 编译器本身占用空间少，方便部署在资源有限的环境。
代码精简： 生成的目标代码要足够紧凑，能塞进有限的闪存里。
效率高： 代码执行效率要高，能在有限的 CPU 资源下完成任务。
支持特定架构： 能够理解和生成特定微控制器的汇编代码，并充分利用它们的硬件特性。
开源免费： 这点很重要，能够降低开发成本，并且允许社区参与改进和扩展。
SDCC 就是在这个背景下应运而生，并且经过多年的发展，逐渐成熟起来。
它都能干点啥？支持哪些“小家伙”？
SDCC 的核心竞争力之一就是它支持的微控制器系列非常广泛，尤其是在 8 位和 16 位领域。最常见的几个系列包括：
Intel 8051 系列： 这是 SDCC 最早就支持也是最出名的系列。如果你接触过 8051、AT89S52、STC 等单片机，那 SDCC 对你来说绝对是绕不开的。它对 8051 的各种寄存器、位操作、存储器模型（如 `idata`, `xdata`, `pdata`, `code`）都有很好的支持。
Zilog Z80 系列： 像 Z80、Rabbit 系列等微控制器，SDCC 也有不错的支持。
Microchip PIC16/PIC18 系列： 虽然 PIC 系列的寄存器级编程和指令集有些独特，SDCC 也能提供一定的支持，虽然可能不像对 8051 那样深入和无缝。
Atmel AVR 系列： 像著名的 ATmega 系列（例如 Arduino Uno 使用的 ATmega328P），SDCC 也能编译 C 代码。虽然 GCC 在 AVR 上更主流，但 SDCC 依然是作为一个选项存在的。
STMicroelectronics ST7 系列： 一些早期的 ST 系列微控制器也得到了支持。
ARM CortexM 系列： 随着嵌入式系统的发展，SDCC 也开始逐步支持一些较新的 32 位架构，比如 ARM CortexM。虽然在 32 位领域，GCC 和 LLVM 的生态更加成熟，但 SDCC 的尝试也意味着它在不断进化。
SDCC 的亮点和优势
既然要评价，那肯定得说说它好的地方：
1. 代码生成精简： 这是 SDCC 的招牌。它生成的汇编代码通常比很多其他编译器（尤其是早期版本）更紧凑，这对于资源极度受限的微控制器来说至关重要。它会尽力避免不必要的函数调用、栈操作，并善于利用目标架构的特定指令集。
2. 对特定架构的深入支持： 对于 8051 这类经典架构，SDCC 对其内存模型、位操作指令的利用非常到位。它能让你更直接地控制硬件，编写出更贴近底层的 C 代码。
3. 优秀的位操作支持： 在很多微控制器上，直接对特定位进行读写是常有的操作。SDCC 在这方面做得很好，允许你直接在 C 代码中使用 `sbit` 等关键字来定义位变量，非常方便。
4. 跨平台性： 作为一个开源项目，SDCC 本身可以在 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统上进行编译和运行。这意味着开发者可以根据自己的操作系统偏好来使用它。
5. 开源免费： 无需支付任何费用，任何人都可以自由使用、修改和分发 SDCC。这大大降低了嵌入式开发的门槛，促进了社区的繁荣。
6. 开发效率： 相较于直接用汇编语言编程，使用 C 语言进行开发能显著提高开发效率，更容易维护和重构代码。SDCC 允许你在有限的资源下使用 C，这本身就是一大优势。
7. 可配置性： SDCC 提供了很多编译选项，允许你对代码生成进行精细调整，例如选择不同的优化级别、内存模型、寄存器使用策略等，以适应不同的目标设备和性能需求。
当然，没有完美的工具，SDCC 也存在一些需要注意的地方
任何工具都有其局限性，SDCC 也不例外：
1. 标准 C 支持的完整性： 虽然 SDCC 支持大部分 C99 标准的特性，但与 GCC 等成熟度极高的编译器相比，在一些更高级或冷门的特性上可能支持得不够完善，或者存在一些兼容性问题。这在编写跨平台通用代码时需要注意。
2. 调试能力： 相较于商业编译器或 GCC 配合 GDB 的强大调试能力，SDCC 的调试工具链可能显得略微简单。虽然它支持一些调试器（如通过 OpenOCD、Lauterbach 等），但集成的调试体验可能不如其他主流工具链。
3. 性能优化程度： 对于要求极致性能的场景，SDCC 在某些优化策略上可能不如 GCC 或 LLVM 那样激进或全面。尤其是在 32 位架构上，它的优化能力可能还不能完全与领先的编译器抗衡。
4. 生态系统和社区活跃度： 虽然 SDCC 是开源的，其社区也存在，但相比 GCC 或 ARM/RISCV 的官方工具链，其社区的活跃度和资源的丰富程度可能稍显逊色。遇到疑难杂症时，可能需要花费更多精力去寻找解决方案。
5. 文档和易用性： 对于新手来说，理解 SDCC 的各种选项和工作原理可能需要一些学习曲线。它的文档可能不如商业产品那样详尽易懂，需要开发者自己去摸索和实践。
6. 对新架构的支持： 虽然 SDCC 在不断发展，但对于最新的、非常流行的微控制器架构（例如一些新的 ARM 核心或 RISCV 变种），其支持可能需要一段时间才能跟进，或者其支持程度可能不如专门为此架构设计的编译器成熟。
什么时候是使用 SDCC 的好时机？
综合来看，SDCC 非常适合以下场景：
使用资源极其受限的 8 位或 16 位微控制器： 特别是 8051、Z80 等经典架构，SDCC 是首选之一。
对代码大小有严格要求： 当目标设备的闪存和 RAM 非常宝贵时，SDCC 生成的精简代码优势明显。
预算有限的开源项目： 不需要任何授权费用，完全免费。
需要深入控制硬件细节： SDCC 允许你更直接地操作微控制器的特性。
学习和研究嵌入式系统： 它的简单性和透明性有助于理解底层工作原理。
总结一下
SDCC 并非要取代 GCC 或 LLVM，它有自己清晰的市场定位和核心优势。它是一个为“小设备”量身打造的 C 编译器，凭借其代码生成精简、对特定架构深入支持、以及开源免费的特性，在嵌入式开发领域，尤其是在资源贫乏的微控制器平台上，赢得了不少开发者的青睐。
如果你正在与一些经典的 8 位或 16 位微控制器打交道，并且对代码体积和效率有很高的要求，那么 SDCC 绝对值得你深入了解和尝试。它可能不会像 GCC 那样功能全面到什么都能做，但它在你专注的领域里，绝对是一个可靠且强大的助手。当然，在拥抱它的优势的同时，也需要认识到它在某些方面存在的局限性，并根据实际项目需求做出最优选择。
SDCC 是什么来头？
简单来说，SDCC 是一个用 C 语言编写的、开源的、适用于多种微控制器系列的编译器。它的核心目标就是能够在一个相对小巧的编译器体积下，支持主流的 8 位、16 位甚至一些 32 位微控制器，并且生成足够精简、高效的代码。
为什么它会出现在大家视野里？
这里得先想想，为什么会有 SDCC 这样的东西存在。大家接触到最多的 C 编译器，比如 GCC，虽然功能强大，支持的平台也多，但它往往是为更通用的平台设计的，比如 PC、服务器等。这些平台资源相对充足，对代码大小和运行速度的要求也没有那么苛刻。
然而，嵌入式世界，尤其是早期的微控制器时代，资源那是相当地“抠门”。几KB的闪存、几十甚至几百字节的RAM，这都是家常便饭。在这种环境下，像 GCC 这样庞大的编译器产生的代码，可能光是编译器本身都比目标设备的存储空间大好几倍。更别提那些复杂的运行时库和优化选项了。
所以，就需要一个能针对这些“小设备”量身定制的编译器，它得：
足够小巧： 编译器本身占用空间少，方便部署在资源有限的环境。
代码精简： 生成的目标代码要足够紧凑，能塞进有限的闪存里。
效率高： 代码执行效率要高，能在有限的 CPU 资源下完成任务。
支持特定架构： 能够理解和生成特定微控制器的汇编代码，并充分利用它们的硬件特性。
开源免费： 这点很重要，能够降低开发成本，并且允许社区参与改进和扩展。
SDCC 就是在这个背景下应运而生，并且经过多年的发展，逐渐成熟起来。
它都能干点啥？支持哪些“小家伙”？
SDCC 的核心竞争力之一就是它支持的微控制器系列非常广泛，尤其是在 8 位和 16 位领域。最常见的几个系列包括：
Intel 8051 系列： 这是 SDCC 最早就支持也是最出名的系列。如果你接触过 8051、AT89S52、STC 等单片机，那 SDCC 对你来说绝对是绕不开的。它对 8051 的各种寄存器、位操作、存储器模型（如 `idata`, `xdata`, `pdata`, `code`）都有很好的支持。
Zilog Z80 系列： 像 Z80、Rabbit 系列等微控制器，SDCC 也有不错的支持。
Microchip PIC16/PIC18 系列： 虽然 PIC 系列的寄存器级编程和指令集有些独特，SDCC 也能提供一定的支持，虽然可能不像对 8051 那样深入和无缝。
Atmel AVR 系列： 像著名的 ATmega 系列（例如 Arduino Uno 使用的 ATmega328P），SDCC 也能编译 C 代码。虽然 GCC 在 AVR 上更主流，但 SDCC 依然是作为一个选项存在的。
STMicroelectronics ST7 系列： 一些早期的 ST 系列微控制器也得到了支持。
ARM CortexM 系列： 随着嵌入式系统的发展，SDCC 也开始逐步支持一些较新的 32 位架构，比如 ARM CortexM。虽然在 32 位领域，GCC 和 LLVM 的生态更加成熟，但 SDCC 的尝试也意味着它在不断进化。
SDCC 的亮点和优势
既然要评价，那肯定得说说它好的地方：
1. 代码生成精简： 这是 SDCC 的招牌。它生成的汇编代码通常比很多其他编译器（尤其是早期版本）更紧凑，这对于资源极度受限的微控制器来说至关重要。它会尽力避免不必要的函数调用、栈操作，并善于利用目标架构的特定指令集。
2. 对特定架构的深入支持： 对于 8051 这类经典架构，SDCC 对其内存模型、位操作指令的利用非常到位。它能让你更直接地控制硬件，编写出更贴近底层的 C 代码。
3. 优秀的位操作支持： 在很多微控制器上，直接对特定位进行读写是常有的操作。SDCC 在这方面做得很好，允许你直接在 C 代码中使用 `sbit` 等关键字来定义位变量，非常方便。
4. 跨平台性： 作为一个开源项目，SDCC 本身可以在 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统上进行编译和运行。这意味着开发者可以根据自己的操作系统偏好来使用它。
5. 开源免费： 无需支付任何费用，任何人都可以自由使用、修改和分发 SDCC。这大大降低了嵌入式开发的门槛，促进了社区的繁荣。
6. 开发效率： 相较于直接用汇编语言编程，使用 C 语言进行开发能显著提高开发效率，更容易维护和重构代码。SDCC 允许你在有限的资源下使用 C，这本身就是一大优势。
7. 可配置性： SDCC 提供了很多编译选项，允许你对代码生成进行精细调整，例如选择不同的优化级别、内存模型、寄存器使用策略等，以适应不同的目标设备和性能需求。
当然，没有完美的工具，SDCC 也存在一些需要注意的地方
任何工具都有其局限性，SDCC 也不例外：
1. 标准 C 支持的完整性： 虽然 SDCC 支持大部分 C99 标准的特性，但与 GCC 等成熟度极高的编译器相比，在一些更高级或冷门的特性上可能支持得不够完善，或者存在一些兼容性问题。这在编写跨平台通用代码时需要注意。
2. 调试能力： 相较于商业编译器或 GCC 配合 GDB 的强大调试能力，SDCC 的调试工具链可能显得略微简单。虽然它支持一些调试器（如通过 OpenOCD、Lauterbach 等），但集成的调试体验可能不如其他主流工具链。
3. 性能优化程度： 对于要求极致性能的场景，SDCC 在某些优化策略上可能不如 GCC 或 LLVM 那样激进或全面。尤其是在 32 位架构上，它的优化能力可能还不能完全与领先的编译器抗衡。
4. 生态系统和社区活跃度： 虽然 SDCC 是开源的，其社区也存在，但相比 GCC 或 ARM/RISCV 的官方工具链，其社区的活跃度和资源的丰富程度可能稍显逊色。遇到疑难杂症时，可能需要花费更多精力去寻找解决方案。
5. 文档和易用性： 对于新手来说，理解 SDCC 的各种选项和工作原理可能需要一些学习曲线。它的文档可能不如商业产品那样详尽易懂，需要开发者自己去摸索和实践。
6. 对新架构的支持： 虽然 SDCC 在不断发展，但对于最新的、非常流行的微控制器架构（例如一些新的 ARM 核心或 RISCV 变种），其支持可能需要一段时间才能跟进，或者其支持程度可能不如专门为此架构设计的编译器成熟。
什么时候是使用 SDCC 的好时机？
综合来看，SDCC 非常适合以下场景：
使用资源极其受限的 8 位或 16 位微控制器： 特别是 8051、Z80 等经典架构，SDCC 是首选之一。
对代码大小有严格要求： 当目标设备的闪存和 RAM 非常宝贵时，SDCC 生成的精简代码优势明显。
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需要深入控制硬件细节： SDCC 允许你更直接地操作微控制器的特性。
学习和研究嵌入式系统： 它的简单性和透明性有助于理解底层工作原理。
总结一下
SDCC 并非要取代 GCC 或 LLVM，它有自己清晰的市场定位和核心优势。它是一个为“小设备”量身打造的 C 编译器，凭借其代码生成精简、对特定架构深入支持、以及开源免费的特性，在嵌入式开发领域，尤其是在资源贫乏的微控制器平台上，赢得了不少开发者的青睐。
如果你正在与一些经典的 8 位或 16 位微控制器打交道，并且对代码体积和效率有很高的要求，那么 SDCC 绝对值得你深入了解和尝试。它可能不会像 GCC 那样功能全面到什么都能做，但它在你专注的领域里，绝对是一个可靠且强大的助手。当然，在拥抱它的优势的同时，也需要认识到它在某些方面存在的局限性，并根据实际项目需求做出最优选择。
网友意见
sdcc有个要命的缺陷...
gcc的编译参数-ffunction-sections -fdata-sections是必须打开的, 以及链接参数 -Wl,--gc-sections是必须要打开的, 这样源程序里没有被调用到的代码不会编译到最终的执行文件.
sdcc一直不支持, 结果目标文件会大得多, 用到用不到的代码都编译进来了. 有些sdcc下的库为了避免这个问题, 在每个源文件里只放一个函数, 代价是看着太累.
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