|
作者：strongerHuang 微信公眾號(hào)：strongerHuang 堆棧對(duì)于程序來(lái)說(shuō)非常重要，程序能夠快速運(yùn)行，堆棧起到非常大的作用，但你了解堆棧嗎？ 1寫(xiě)在前面我們都知道堆棧位于RAM中，現(xiàn)在MCU的RAM相對(duì)較大（幾十上百K），所以分配的堆棧也是足夠大，很多人都不怎么關(guān)注這個(gè)堆棧的大小。 但是，以前MCU的RAM比較小，甚至1K都不到，所以，以前的工程師就比較關(guān)心堆棧的大小。 對(duì)于小項(xiàng)目而言，可能我們不用關(guān)心堆棧大小。 但是，如果項(xiàng)目大了，你就要注意了，你堆棧大小設(shè)置不合理，很有可能導(dǎo)致Fault。 想要知道堆棧有多大才合適，你就需要明白堆棧的作用，下面讓大家進(jìn)一步了解堆棧。 2關(guān)于堆棧的基礎(chǔ)知識(shí)我們先看一下兩點(diǎn)經(jīng)典的知識(shí)。 1.程序的內(nèi)存分配 一個(gè)由C/C 編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分： 棧區(qū)（stack）：由編譯器自動(dòng)分配釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其操作方式類(lèi)似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。 堆區(qū)（heap）：一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式類(lèi)似于鏈表。 全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）：全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。 文字常量區(qū)：常量字符串就是放在這里的，程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。 程序代碼區(qū)：存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。 2.經(jīng)典例子程序 int a = 0; //全局初始化區(qū)char *p1; //全局未初始化區(qū)main(){ int b; //棧 char s[] = 'abc'; //棧 char *p2; //棧 char *p3 = '123456'; //123456\0在常量區(qū)，p3在棧上。 static int c =0；//全局（靜態(tài)）初始化區(qū) p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); //分配得來(lái)得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。 strcpy(p1, '123456'); //123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會(huì)將它與p3所指向的'123456'優(yōu)化成一個(gè)地方。}3結(jié)合STM32的開(kāi)發(fā)講述堆棧從上面的描述可以看得出來(lái)，在代碼中是如何占用堆和棧的。 可能很多人還是無(wú)法理解，這里再結(jié)合STM32的開(kāi)發(fā)過(guò)程中與堆棧相關(guān)的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行講述。 1.如何設(shè)置STM32的堆棧大?。?/span> 這個(gè)問(wèn)題在文章《STM32的啟動(dòng)流程到底是怎樣的？》中，講述了在MDK-ARM、IAR EWARM，以及使用STM32CubeMX設(shè)置堆棧大小的方法。 2.棧（Stack） STM32F1默認(rèn)設(shè)置值0x400，也就是1K大小。 函數(shù)體內(nèi)局部變量： void Fun(void){ char i; int Tmp[256]; //...}局部變量總共占用了256*4 + 1字節(jié)的?？臻g。 所以，在函數(shù)內(nèi)有較多局部變量時(shí)，就需要注意是否超過(guò)我們配置的堆棧大小。 函數(shù)參數(shù)： 這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：傳遞指針只占4字節(jié)，如果傳遞的是結(jié)構(gòu)體，就會(huì)占用結(jié)構(gòu)大小空間。 提示：在函數(shù)嵌套,遞歸時(shí)，系統(tǒng)仍會(huì)占用?？臻g。 3.堆（Heap） Heap_Size EQU 0x200默認(rèn)設(shè)置0x200（512）字節(jié)。 我們大部分人應(yīng)該很少使用malloc來(lái)分配堆空間。 雖然堆上的數(shù)據(jù)只要程序員不釋放空間就可以一直訪問(wèn)，但是，如果忘記了釋放堆內(nèi)存，那么將會(huì)造成內(nèi)存泄漏，甚至致命的潛在錯(cuò)誤。 4拓展：MDK中RAM占用大小分析經(jīng)常在線調(diào)試的人，可能會(huì)分析一些底層的內(nèi)容。這里結(jié)合MDK-ARM來(lái)分析一下RAM占用大小的問(wèn)題。 在MDK編譯之后，會(huì)有一段RAM大小信息： 這個(gè)大小為0x668，在進(jìn)行在調(diào)試時(shí)，會(huì)出現(xiàn)： 這個(gè)MSP就是主堆棧指針，一般我們復(fù)位之后指向的位置，復(fù)位執(zhí)向的其實(shí)是棧頂： 而MSP指向地址0x20000668是0x20000000偏移0x668而得來(lái)。 具體哪些地方占用了RAM，可以參看map文件中【Image Symbol Table】處的內(nèi)容： 當(dāng)然，關(guān)于map文件詳細(xì)分析，可以看我系列教程《Keil系列教程12_map文件全面解析》（這個(gè)跳轉(zhuǎn)有問(wèn)題，可以從系列教程進(jìn)入）。 關(guān)于堆棧，其實(shí)還有很多知識(shí)可以拓展，比如：堆棧入棧、出棧，向上、向下增長(zhǎng)方式，大小端等。大家可以自己上網(wǎng)了解。 |
|
|
來(lái)自： 袁先森lemon > 《待分類(lèi)》
