MCU堆?？臻g，你設(shè)置了多少？

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作者：strongerHuang

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堆棧對于程序來說非常重要，程序能夠快速運行，堆棧起到非常大的作用，但你了解堆棧嗎？

1寫在前面

我們都知道堆棧位于RAM中，現(xiàn)在MCU的RAM相對較大（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。

對于小項目而言，可能我們不用關(guān)心堆棧大小。

但是，如果項目大了，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，下面讓大家進一步了解堆棧。

2關(guān)于堆棧的基礎(chǔ)知識

我們先看一下兩點經(jīng)典的知識。

1.程序的內(nèi)存分配

一個由C/C 編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個部分：

棧區(qū)（stack）：由編譯器自動分配釋放，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)，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優(yōu)化成一個地方。}

3結(jié)合STM32的開發(fā)講述堆棧

從上面的描述可以看得出來，在代碼中是如何占用堆和棧的。

可能很多人還是無法理解，這里再結(jié)合STM32的開發(fā)過程中與堆棧相關(guān)的內(nèi)容來進行講述。

1.如何設(shè)置STM32的堆棧大小？

這個問題在文章《STM32的啟動流程到底是怎樣的？》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。

Stack_Size EQU 0x400

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，就需要注意是否超過我們配置的堆棧大小。

函數(shù)參數(shù)：

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)

這里要強調(diào)一點：傳遞指針只占4字節(jié)，如果傳遞的是結(jié)構(gòu)體，就會占用結(jié)構(gòu)大小空間。

提示：在函數(shù)嵌套,遞歸時，系統(tǒng)仍會占用棧空間。

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，但是，如果忘記了釋放堆內(nèi)存，那么將會造成內(nèi)存泄漏，甚至致命的潛在錯誤。

關(guān)于堆棧，其實還有很多知識可以拓展，比如：堆棧入棧、出棧，向上、向下增長方式，大小端等。大家可以自己上網(wǎng)了解。

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