通過案例分析MCU堆棧空間

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作者 | strongerHuang

微信公眾號 | strongerHuang

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？

我們都知道堆棧位于RAM中，現在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心堆棧的大小。

對于小項目而言，可能我們不用關心堆棧大小。

但是，如果項目大了，你就要注意了，你堆棧大小設置不合理，很有可能導致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。

我們先看一下兩點經典的知識。

1.程序的內存分配

一個由C/C 編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分：

棧區（stack）：由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于數據結構中的棧。

堆區（heap）：一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式類似于鏈表。

全局區（靜態區）（static）：全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。程序結束后由系統釋放。

文字常量區：常量字符串就是放在這里的，程序結束后由系統釋放。

程序代碼區：存放函數體的二進制代碼。

2.經典例子程序

int?a =?0; ? ? ? ? ? ? ?//全局初始化區char *p1; ? ? ? ? ? ? ??//全局未初始化區main(){ ?int?b; ? ? ? ? ? ? ? ?//棧 ?char s[] =?"abc"; ? ??//棧 ?char *p2; ? ? ? ? ? ??//棧 ?char *p3 =?"123456"; ?//123456\0在常量區，p3在棧上。 ?static?int?c =0；//全局（靜態）初始化區 ?p1 = (char *)malloc(10); ?p2 = (char *)malloc(20); ??//分配得來得10和20字節的區域就在堆區。 ?strcpy(p1,?"123456"); ? ? ?//123456\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。}

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，這里再結合STM32的開發過程中與堆棧相關的內容來進行講述。

1.如何設置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設置堆棧大小的方法。

2.棧（Stack）

STM32F1默認設置值0x400，也就是1K大小。

Stack_Size? ? EQU ? ??0x400

void?Fun(void){ ?char?i; ?int?Tmp[256]; ?//...}

void?HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef ?*GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)

Heap_Size? ? ? EQU ? ??0x200

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