使用cc和对应skills实现MicroPython代码优化

这份指南会手把手教你，用 Claude Code 的自动化工具，实现 MicroPython 代码提示执行速度或减小内存占用。

Skill 源代码地址：https://github.com/FreakStudioCN/MicroPython_Skills

零、前置知识

一、前置安装

1.1 `claude code` 安装

关于 claude code 安装可以查看下面的文档：用 Claude 对 MicroPython 代码进行 AI 审查：零基础手把手教你

1.2 安装 Skill

下面，我们主要用到**/upy-opt-driver 和 /upy-slim-driver** ：

/upy-opt-driver — 驱动性能优化：

/upy-slim-driver

— 驱动内存优化：

已规范化的驱动文件，按 GraftSense 内存最小化指南改写，聚焦 RAM 占用降低。

1.3.1 远程安装（国内不推荐）

打开终端，复制下面这串命令，回车执行，把所有自动化工具一次性装完（只需要装一次）：

npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-norm-driver
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-norm-main
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-gen-main
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-gen-readme
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-gen-pkg
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-norm-pkg
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-opt-driver
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-slim-driver
npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills upy-pack-driver

或

for skill in upy-norm-driver upy-norm-main upy-gen-main upy-gen-readme 
             upy-gen-pkg upy-norm-pkg upy-opt-driver upy-slim-driver upy-pack-driver; do
  npx skillfish add FreakStudioCN/MicroPython_Skills $skill
done

安装过程会自动下载工具，等终端提示安装完成就可以了。

1.3.2 本地安装（国内推荐）

克隆本仓库（或直接下载 ZIP 解压）：

git clone https://github.com/FreakStudioCN/MicroPython_Skills.git

将 skill 目录复制到 Claude Code 的 skills 目录，本地 skills 目录固定为 ~/.claude/skills/，根据操作系统展开如下：

macOS / Linux：

# 安装单个 skill
cp -r MicroPython_Skills/upy-norm-driver ~/.claude/skills/

# 安装全部 skill（在克隆目录内执行）
cd MicroPython_Skills
for skill in upy-norm-driver upy-norm-main upy-gen-main upy-gen-readme 
             upy-gen-pkg upy-norm-pkg upy-opt-driver upy-slim-driver upy-pack-driver; do
  cp -r $skill ~/.claude/skills/
done

Windows（PowerShell**）**：

# 安装单个 skill
Copy-Item -Recurse MicroPython_Skillsupy-norm-driver $env:USERPROFILE.claudeskills

# 安装全部 skill（在克隆目录内执行）
cd MicroPython_Skills
$skills = @("upy-norm-driver","upy-norm-main","upy-gen-main","upy-gen-readme",
"upy-gen-pkg","upy-norm-pkg","upy-opt-driver","upy-slim-driver","upy-pack-driver")
foreach ($skillin$skills) {
  Copy-Item -Recurse $skill$env:USERPROFILE.claudeskills
}

重启 Claude Code，skills 即生效。

1.3 小白必看：避坑指南

路径里绝对不能有中文 / 空格！

比如 G:我的驱动 会导致命令出错，改成 G:my_drivers所有确认命令都复制终端里的提示！

不要自己打字，比如「确认写入原文件 G:mpr121_projectmpr121.py」，直接复制粘贴最保险，避免打错字

不要中途关掉终端！

每个步骤都要等它跑完，出现「确认写入 / 继续？」的提示再操作

出错了怎么办？

如果中途想改之前的步骤，输入 重做当前步骤，工具会重新跑这一步，不会影响已经做好的文件

文件权限问题？

依赖库找不到？

如果你的驱动用到了第三方库，工具会自动帮你查找 upypi 上的包，如果找不到会标注出来，你可以手动去 upypi 确认包名，修改 package.json 里的依赖即可

打包失败？

检查文件夹里的文件是否齐全：必须有驱动文件、main.py、README.md、package.json，缺失的话要先完成对应的步骤

1.4 示例文件

下面是两个有待优化的文件：

signal_filter.py 信号

main.py测试脚本：

生成 200 个模拟采样数据，调用 SignalFilter 进行批量处理、滤波、统计分析，循环内字符串拼接打印结果。

查看原文档下载：https://f1829ryac0m.feishu.cn/wiki/HnyXwwPCXiHucgkhodzcZ9pfnTe?from=from_copylink

二、完整操作步骤

2.1 原始代码测试

这里，我们将先运行未优化的 main.py 和 signal_filter.py，获取性能基准数据。

将 main.py 和 signal_filter.py 上传到你的 MicroPython 设备（如 ESP32-S3），通过 Thonny 或串口工具运行程序。

运行结果如下：

>>>%Run-c$EDITOR_CONTENT

MPY:softreboot
FreakStudio:TestingSignalFilterdriver
Generated200testsamples
==========PerformanceReport==========
Time:32827us(32ms)
Memory used:55552bytes
Memory free:8259328bytes
Statistics:min=5max=509avg=165.0
Error codes: [1, 2, 3, 16, 17, 18, 32, 33]
==========PerformanceReport==========
Time:34846us(34ms)
Memory used:4016 bytes
Memory free:8308000bytes
Statistics:min=5max=509avg=165.0
Error codes: [1, 2, 3, 16, 17, 18, 32, 33]
==========PerformanceReport==========
Time:34627us(34ms)
Memory used:4000 bytes
Memory free:8308016bytes
Statistics:min=5max=509avg=165.0
Error codes: [1, 2, 3, 16, 17, 18, 32, 33]
==========PerformanceReport==========
Time:34757us(34ms)
Memory used:4000 bytes
Memory free:8308016bytes
Statistics:min=5max=509avg=165.0
Error codes: [1, 2, 3, 16, 17, 18, 32, 33]
Programinterruptedbyuser
Cleaningupresources...
Programexited
>>>

我们可以看到：

基础测试数据：生成测试样本数：200 个信号统计值（固定）：最小值 = 5，最大值 = 509，平均值 = 165.0错误码（固定）：[1, 2, 3, 16, 17, 18, 32, 33]

执行耗时数据：首次处理耗时：32827 us (32 ms)后续稳定耗时：34627~34846 us (34 ms)平均运行耗时：≈34 ms

内存占用数据：首次内存使用：55552 字节稳定后内存使用：4000~4016 字节首次空闲内存：8259328 字节稳定后空闲内存：8308000~8308016 字节

2.2 使用 `upy-opt-driver` 进行性能优化

我们先通过 upy-opt-driver，聚焦执行速度提升，解决上述耗时瓶颈。

打开你的 MicroPython 项目目录，在里面运行终端，并且输入 claude:

然后输入下面的命令：

/upy-opt-driver 【你需要优化的py文件目录】

我们这里输入的是：

/upy-opt-driver G:bmp280

这里，我们直接复制指令**：**

确认对全部文件执行优化

工具会输出一份结构化的优化报告，包含每个文件的优化项、优先级和提速说明，例如：

检查无误后，复制指令**：**

确认写入原文件

点击回车：

将工具生成的优化代码上传到设备中，开始测试：

如果报错，将报错信息返回给 claude code：

必要时，我们可以人工介入，说明哪些地方需要修改：

也可以让 claude code 通过 mpremote 连接对应单片机的 COM 接口自动 Debug：

我们可以看到，它可以读取 REPL 中输出信息，自动 Debug：

我们可以看到调试成功：

输出结果如下：

FreakStudio:TestingSignalFilterdriver
Generated200testsamples
==========PerformanceReport==========
Time:31800us(31ms)
Memory used:45904bytes
Memory free:8268880bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:31698us(31ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267712bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:32567us(32ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:31703us(31ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:32019us(32ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:32098us(32ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:31692us(31ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:31836us(31ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:32134us(32ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:32370us(32ms)
Memory used:45872bytes
Memory free:8267696bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
(24s·timeout30s)

我们可以看到：

测试样本：200 个

执行耗时：31692~32567 us（31~32 ms），平均 32 ms

内存占用：使用 45872~45904 字节，空闲 8267696~8268880 字节

数据统计：最小值 5，最大值 509，平均值 165

错误码：b'x01x02x03x10x11x12 !'

2.3 使用 `upy-slim-driver` 进行内存优化

输入下面的命令：

/upy-slim-driver 【你需要优化的py文件目录】

我们这里输入的是：

/upy-slim-driver G:bmp280

接着，复制命令：

确认对全部文件执行内存优化

检查无误后，复制命令：

确认写入并继续下一个文件？

检查无误后，复制命令：

确认写入？

将工具生成的优化代码上传到设备中，开始测试：

输出如下：

>>>%Run-c$EDITOR_CONTENT

MPY:softreboot
FreakStudio:TestingSignalFilterdriver
Generated200testsamples
==========PerformanceReport==========
Time:22184us(22ms)
Memory used:26704bytes
Memory free:8288032bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22347us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286896bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22346us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22336us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22351us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22350us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22344us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22347us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22350us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22347us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22349us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'
==========PerformanceReport==========
Time:22340us(22ms)
Memory used:26672bytes
Memory free:8286864bytes
Statistics:min=5max=509avg=165
Error codes:b'x01x02x03x10x11x12!'

数据总结如下：

测试样本：200 个

执行耗时：22184~22351 us，稳定运行 22 ms

内存占用：使用 26672~26704 字节，空闲 8286864~8288032 字节

数据统计：最小值 5，最大值 509，平均值 165

错误码：b'x01x02x03x10x11x12 !'

2.4 优化前后对比测试

统一基准：200 组测试样本，信号统计结果一致（最小值 5、最大值 509、平均值 165）

三、进阶优化技巧

3.1 upy-opt-driver（性能优化）

3.2 upy-slim-driver（内存优化）

四、避坑指南

4.1 upy-opt-driver（性能优化）

4.2 upy-slim-driver（内存优化）

原文链接：https://f1829ryac0m.feishu.cn/wiki/HnyXwwPCXiHucgkhodzcZ9pfnTe?from=from_copylink