ArduinoでRAMの残りを求める関数を高速化する

Arudinoで、RAMの残りを求める関数として、以下のサイトにavailableMemoryというものが紹介されている。

https://playground.arduino.cc/Code/AvailableMemory/

これは、mallocの戻り値がNULLでなくなる＝確保できるまで1バイトずつサイズを小さくして試すという仕組み。 原理が単純で分かりやすいのだが、ESP-WROOM-32などRAM容量の大きなものに対してそのまま使うと、非常に動作が遅い。また、残り容量次第で計算時間が大きく変化する。

そこで、高速化をしてみた。

mallocの戻り値がNULLでなくなるごとにstepという変数の値を半分に小さくしていく。つまり、バイナリサーチだ。size=1MB、step=128kBであれば、最悪でも40回程度で探索が終わってくれる。運が良ければ16回。

size_t availableMemory() {
  
  size_t size = 1024 * 1024; // 最大サイズ
  size_t step = 128 * 1024; // 探索ステップ
  
  while (true) {
    byte *buf;
    while ((buf = (byte *) malloc(size)) == NULL) {
      size -= step;
    }
    free(buf);
    //Serial.printf("step=%d, size=%d\n", step, size);
    step /= 2;
    if (step == 0) break;
    size += step * 2;
  }

  return size;
}

実際、使ってみると、非常に素早く終了する。デバッグ用に、プログラムの各所に入れても、それほど動作に影響を与えないだろう。