Отладка максимальной емкости

1. Пример

Проверьте приведенную ниже программу для Arduino Nano, Old Bootloader, для переменных значений N.

• Для низких значений (N<=1857) программа выводит "[FFFFFFFF]",
• Для более высоких значений (1858<=N<=1953) программа выводит непредсказуемые варианты этой строки,
• Для более высоких значений (1954<=N<=1955) программа выдает ошибку заполнения символа "[",
• Выше определенного значения (1956<=N) программы не выводят ни одного символа.

Я не проверял тщательно эти результаты, которые на самом деле могут сильно отличаться и полностью зависеть от платформы, но, думаю, воспроизводимы.

Обратите внимание, что динамическое размещение не используется.

Обратите внимание, что все инициализировано, первые значения 4 равны 0xFF, следующие значения N-3 равны 0x00 (Ссылка).

Компиляция не показывает никаких релевантных предупреждений, демонстрируя скромное использование емкости на 10 %.

Sketch uses 3206 bytes (10%) of program storage space. Maximum is 30720 bytes.
Global variables use 196 bytes (9%) of dynamic memory, leaving 1852 bytes for local variables. Maximum is 2048 bytes.

Из этого примера видно, как вычислить правильное значение N, действительно можно ожидать проблемы, связанной с емкостью (Ссылка).

Обратите внимание, что эти значения намного меньше "предположительного" значения N=32767 для 1-байтовых переменных (?) (Ref.).

2. Проблема

Теперь, со значительно огромной реальной программой, у меня та же проблема с этими неожиданными результатами, поэтому я почти уверен (несколько минут назад), что это является причиной.

При превышении некоторого "~максимального~" уровня программа начинает давать сбои, а при "~освобождении~" этой мощности программа начинает работать нормально (конечно, без удаленного функционала!).

3. Вопрос

Как мне отлаживать, измерять, измерять или предотвращать эту ситуацию, а также указывать, когда следует оставить этот процессор, а когда следует перейти на более крупный, когда явно компилятор не является разумным предположением?.

// ПРОВЕРКА ЕМКОСТИ
#include <SoftwareSerial.h>

// УСТАНОВИМ ПРАВИЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ N
// N<=1857: последний допустимый результат
// 1858<=N<=1953: Последний наблюдаемый вывод - один символ
// ПК=0x0444. [AVR MEMORY] Запись в ячейку памяти 0x0948 вне размера памяти 0x0900. [UP0]
// 1954<=N<=1955: Последний наблюдаемый результат — наводнение
// Неверный код операции 0xFFFF на ПК=0xA402
// ПК=0x0444. [AVR MEMORY] Запись в ячейку памяти 0x0948 вне размера памяти 0x0900. [UP0]
// 1956<=N: Нет вывода
// Неверный код операции 0xFFFF на ПК=0xA402
#define N 1857

void setup()
{
    Serial.begin(38400);while (!Serial){;}

    byte a[N+1]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};

    char si[3];
    Serial.print("[");
    for (int i1=0;i1<=N-1&&a[i1]!=0;i1++){
        sprintf(si,"%02X",a[i1]);
        Serial.print(si);
    }
    Serial.print("]");
}

void loop(){}