Great coding skills! ってほめられても・・・

# プログラムのダウンロードで問題発生

Microsoft MakeCode for micro:bit で、プログラミングをしていると、こんな英語のメッセージが表示されることがあります。

「グレートだけど、残念です」と。

ヒントには、 `program too big by 123 bytes!` と表示されたりもします。
この場合、プログラムのサイズが大きすぎて、micro:bit V1には収まりません。プログラムのサイズを小さくするか、micro:bit V2だけで使うかするしかありません。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/252891/30923810-90c9-4cbe-681a-a2e4bbbbcfa9.png)

:::note info
**検索キーワード**
次のキーワードで検索すると、様々な開発者が様々な場面でこの問題に遭遇していることがわかります。

[Google検索: program too big by bytes!](https://www.google.com/search?q=program+too+big+by+bytes!)

:::

**音楽ブロックが悪さをしていた例**

https://github.com/microsoft/pxt-microbit/issues/4934

**ある拡張機能を追加した例**

https://forum.makecode.com/t/increasing-program-file-size/4642


# ユーザー・プログラム領域のサイズについて

ユーザー・プログラム領域のサイズについて、調査した方がいます（英語フォーラム）。

https://forum.makecode.com/t/program-memory/5068

micro:bit V1におけるユーザー・プログラム領域は、23KB程度だそうです。

`pxt-microbit>node_modules>pxt-core>built>web>pxtworker.js` ファイルに細工をして調べたようです。


## MakeCode上で再確認

実際にMakeCode上で大きすぎるプログラムの不足バイト数を調査し、ユーザー・プログラム領域のサイズが、23kb程度あるのかどうかを確認しました。

### 調査方法
20回の加算を順次処理する関数を作成し、それを呼び出すコードで調査します。100関数のコードから始めて、ダウンロードが成功するまで、関数の数を減らしていきます。それぞれの関数の数において、その不足バイト数を調べました。

```js:JavaScript
function add0000() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0001() {
    n += 1
    ...
    n += 1
}
...
function add0099() {
    n += 1
    ...
    n += 1
}
let n = 0
add0000()
add0001()
...
add0099()

```

### 調査結果

調査結果は次の通りです。

|関数の数|不足バイト数|ダウンロード|100との差|
|:-----:|----------:|:---:|---:|
| **100**| **6752** | 失敗 | 0 |
| 99 | 6460 | 失敗 | 292 |
| 98 | 6168 | 失敗 | 584 |
| 97 | 5876 | 失敗 | 876 |
| 96 | 5584 | 失敗 | 1168 |
|    |      |     |      |
| 90 | 3832 | 失敗 | 2920 |
| 80 | 912  | 失敗 | 5840 |
|    |    |      |       |
| **77** | **36** | **失敗** | **6716** |
| 76 | - | **成功** | -|

### 確認（推定）

調査の結果から次の計算でユーザーに残されたプログラム領域は、22,448バイトであると推定できます。

1. １つの関数の定義と呼び出しで、292バイトを必要とします
→ 計算： 292 = ( 6752 - 36 ) ÷ ( 100 - 77 )
（1関数ごとの差もそれぞれが292バイトです）
1. 1つの関数が292バイトであることから、不足を除くと22,448バイトです
→ 計算： 22448 = 292 × 100 - 6752

この推定された22,448バイトという値は、23kb程度という値に概ね一致しています。

# 無線(radio)を使った場合のプログラムサイズ

Microsoft MakeCode for micro:bit で、プロジェクトを新規作成した場合、マイク(microphone)と無線(radio)の拡張機能が標準で読み込まれています。
この無線(radio)の拡張機能を使った場合、プログラムのサイズがどのように増えるのかを調査してみました。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/252891/84155339-82f1-7ba8-ba1c-bb4c4f762868.png)

### 調査対象

調査する機能（関数）とコードは次の表のとおりです。

| # |機能|コード|引数の値|
|:-:|----|------|----|
| N1 | 無線で数値を送信 | `radio.sendNumber(0)` |0(ゼロ)|
| N2 | 無線が数値を受け取った時 | `radio.onReceivedNumber(n => { })` |何もしない処理|
| S1 | 無線で文字列を送信 | `radio.sendString("")` |空の文字列|
| S1 | 無線が文字列を受け取った時 | `radio.onReceivedString(s => { })` |何もしない処理|
| P1 | 無線でキーと値を送信 | `radio.sendValue("", 0)` |空の文字列と0(ゼロ)|
| P2 | 無線がキーと値を受け取った時 | `radio.onReceivedValue((n, v) => { })` |何もしない処理|

### 調査方法と結果

100関数のコードに、関数の呼び出しを追加し、追加した際の不足バイト数を確認します。
確認の結果、増加バイト数の大小関係は、次のようになりました。

> 数値(2,784) < 文字列(3,252) < キーと値(3,540)

**無線で数値を送信・受信**

| # |コード|不足バイト数|増加バイト数|
|:-:|------|-----------:|-----:|
| 0 |100関数|6,752|-|
| 1 |N1が1行|8,184|1,432|
| 2 |N1が2行|8,192|8|
| 3 |N1が3行|8,204|12|
| 4 |N1が4行|8,212|8|
| 5 |N1が5行|8,224|12|
| 6 |N2を追加|9,536|1,312|
|   |       |     |<b>2,784</b>|

**無線で文字列を送信・受信**
| # |コード|不足バイト数|増加バイト数|
|:-:|------|-----------:|-----:|
| 0 |100関数|6,752|-|
| 1 |S1が1行|8,720|1,968|
| 2 |S1が2行|8,736|16|
| 3 |S1が3行|8,752|16|
| 4 |S1が4行|8,768|16|
| 5 |S1が5行|8,784|16|
| 6 |S2を追加|10,004|1,220|
|   |       |     |<b>3,252</b>|

**無線でキーと値を送信・受信**

| # |コード|不足バイト数|増加バイト数|
|:-:|------|-----------:|-----:|
| 0 |100関数|6,752|-|
| 1 |P1が1行|9,204|2,452|
| 2 |P1が2行|9,224|20|
| 3 |P1が3行|9,248|24|
| 4 |P1が4行|9,268|20|
| 5 |P1が5行|9,292|24|
| 6 |P2を追加|10,292|1,000|
|   |       |      |<b>3,540</b>|

### 組み合わせた場合

キーと値の送信・受信と文字列の送信・受信とを組み合わせた場合を確認しました。
さらに、文字列の送信・受信は、8文字までであれば、キーと値の送信・受信でも可能ですので、代用した場合も併せて確認しました。

ソースコードは、[末尾の「おまけ」を参照してください。](#おまけ)

組み合わせた場合でも、大きな違いはありませんでした。ただし、数バイトを削減したい場合であれば、キーと値の送信・受信の代用が役に立つのかもしれません。

| # |コード|不足|増加| |コード|不足|増加|
|:-:|------|-----------:|-----:|--|------|-----------:|-----:|
| 0 |100関数|6,752|-||←|
| 1 |P1が1行|9,204|2,452||←|
| 2 |P1が2行|9,224|20||←|
| 3 |P1が3行|9,248|24||←|
| 4 |P1が4行|9,268|20||←|
| 5 |P1が5行|9,292|24||←|
| 6 |P2を追加|10,292|1,000||←|
|   |       |      |<b>3,540</b>||←|
| 7 |S1が1行|10,352|60||P1が1行|10,312|20|
| 8 |S1が2行|10,368|16||P1が2行|10,336|24|
| 9 |S1が3行|10,384|16||P1が3行|10,356|20|
|10 |S1が4行|10,404|20||P1が4行|10,380|24|
|11 |S1が5行|10,416|12||P1が5行|10,400|20|
|12 |S2を追加|10,484|68||(既にある)|  |  |
|   |        |     |<b>3,732</b>||||<b>3,648</b>|
|   |        |     |||||(84)|

# まとめ

Microsoft MakeCode for micro:bit において、micro:bit V1 のユーザー・プログラム領域のサイズは、23kb程度であることがわかりました。
また、無線(radio)の拡張機能を使用すると、プログラムのサイズが3kb程度増加することがわかりました。

## 関連資料

実行時エラーについては、こちらにコード表としてまとめれらています（英語フォーラム）。

https://support.microbit.org/support/solutions/articles/19000016969-micro-bit-error-codes


HEX形式ファイルの構造は、次のページに説明があります（英語）。

https://tech.microbit.org/software/hex-format/

## おまけ

[「組み合わせた場合」](#組み合わせた場合)のソースコードを添付します。
べた書きで、2313行あります。

:::note warn
**`program too big` を引き起こす拡張機能**

次の[`ういろ`ブロック](https://jp-96.github.io/pxt-uiro/)を使えば、簡単に`program too big`を引き起こすことができます。

https://jp-96.github.io/pxt-uiro/

:::


<details><summary>ソースコード（2313行あり）</summary>

```js:JavaScript
function add0000() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0001() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0002() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0003() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0004() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0005() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0006() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
}
function add0007() {
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
}
function add0008() {
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
}
function add0009() {
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    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
}
function add0010() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
}
function add0011() {
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0012() {
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0013() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0014() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0015() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0016() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0017() {
    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
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    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0018() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0019() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0020() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0021() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0022() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0023() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
}
function add0024() {
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
    n += 1
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