STM32-内存五区

局 部 变 量、全 局 变 量 、堆 、堆 栈 、静 态 和 全局

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

• 栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。
• 堆区（heap） — 由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。
• 全局区（静态区）（static）—全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量、未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
• 文字常量区 — 常量字符串就是放在这里的。
• 程序代码区 — 存放函数体的二进制代码。

堆栈（stack）是内存中的一个连续的块。一个叫堆栈指针的寄存器（SP）指向堆栈的栈顶。堆栈的底部是一个固定地址。堆栈有一个特点就是，后进先出。也就是说，后放入的数据第一个取出。
堆（heap）是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。

栈(stack)空间，用于局部变量，函数调时现场保护和返回地址，函数的形参等。
堆(heap)空间，主要用于动态内存分配，也就是说用 malloc，calloc, realloc 等函数分配的变量空间是
在堆上。以 STM32F429 为例，堆栈是在 startup_stm32f429xx.s 文件里面设置：

• 在高级语言中，函数调用、函数中定义的变量都用到栈（stack）。
• 用malloc, calloc, realloc等函数分配得到变量空间是在堆（heap）上。
• 所有函数体外定义的是全局量。
• 加了static修饰符后不管放在在哪里都属于静态变量，存放在全局区（静态区）
• 在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效，不能extern到别的文件用。
• 在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。
• 函数中的"xiaoshidi"这样的字符串存放在常量区。

举个具体的例子加深大家的理解。
main.c 文件：

int a = 0;         //全局初始化区, 可以被其他c文件 extern 引用
static int ss = 0; //静态变量，只允许在本文件使用
char *p1;          //全局未初始化区
void main(void)
{
int b;             //栈
char s[] = "abc";  //栈
char *p2;          //栈
char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区，p3在栈上。
static int c =0;         //全局（静态）初始化区
p1 = (char *)malloc(10); //在堆区申请了10个字节空间
p2 = (char *)malloc(20); //在堆区申请了20个字节空间
strcpy(p1, "123456"); /* 123456字符串（结束符号是0，总长度7）放在常量区，编译器可能会
将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方 */
}

局部变量

在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只在本函数范围内有效，也就是说只有在本函数内才能使
用它们，在此函数以外是不能使用这些变量的，这称为局部变量。
使用局部变量注意以下问题：

• 不同函数中可以使用相同名字的变量，它们代表不同的对象，互不干扰。
• 形式参数也是局部变量。
• 局部变量的作用域在函数内部。

全局变量

在函数内部定义的变量是局部变量，而在函数之外定义的变量称为外部变量，也就是全局变量。使
用全局变量的注意事项：

• 全局变量可以为本文件中其他函数所共用。它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。
• 设置全局变量的作用是增加了函数间数据联系的渠道。
• 如果在同一个源文件中，外部变量和局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量被“屏蔽”，即外部变量将不起作用。

使用全局变量的缺点

程序设计中，建议不要创建太多的全局变量，主要是出于以下三点考虑：

• 全局变量在程序的执行过程中都占用存储单元，而不是仅在需要时才占用存储单元。
• 函数的通用性降低了，因为函数在执行时要依赖于其所在的外部变量。如果将一个函数移植到另一个文件中，还要将有关的外部变量及其值一起移植过去。
• 使用全局变量过多，会降低程序的清晰性，特别是多个函数都调用此变量时。

变量的存储类别

从变量的作用域来分，可以分为全局变量和局部变量，而从变量值存在的时间来看，可以分为静态存
储方式和动态存储方式。

• 静态存储方式：指在程序运行期间由系统分配固定的存储空间方式。
• 动态存储方式：在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间方式。全局变量存储在静态存储区中，动态存储区可以存放以下数据：
• 函数形式参数，在调用函数时给形参分配存储空间。
• 局部变量（未加 static 声明的局部变量）。
• 函数调用时的现场保护和返回地址等。

用 static 声明局部或者全局变量

有时候希望函数中的局部变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值，即占用的存储单元不释放，在下一次该函数调用时，该变量已有值，就是上一次函数调用结束时的值。这时可以使用关键字 static 进行声明。
用 static 声明一个变量的作用：

• 对局部变量用 static 声明，则使用该变量在整个程序执行期间不释放，为其分配的的空间始终存在。
• 全局变量用 static 声明，则该变量的作用域只限于本文件模块（即被声明的文件中）。

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