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1.前言

不說(shuō)廢話，先上示例代碼

uint8_t num_byte[4]; 
uint32_t num_word; 
const uint32_t num_word_const = 0x1234; 
uint32_t *point_heap; 
int main(void) 
{ 
  uint8_t num_byte_stack; 
  static uint8_t num_byte_static; 
   
  point_heap = (uint32_t *)malloc(4); 
  *point_heap = 0x3421; 
  free(point_heap); 
   
  num_byte_stack = 0x11; 
   
#pragma section = "CSTACK" 
  char *pbeginstk = __section_begin("CSTACK"); 
#pragma section = "HEAP" 
  char *pbeginheap = __section_begin("HEAP");     
   
  printf("CSTACK addr is 0x%x\r\n",pbeginstk); 
  printf("HEAP addr is 0x%x\r\n",pbeginheap); 
   
  printf("num_byte addr is 0x%x\r\n",&num_byte); 
  printf("num_word addr is 0x%x\r\n",&num_word); 
  printf("num_word_const addr is 0x%x\r\n",&num_word_const); 
  printf("point_heap addr is 0x%x\r\n",&point_heap); 
  printf("point_heap is 0x%x\r\n",point_heap); 
  printf("num_byte_stack addr is 0x%x\r\n",&num_byte_stack); 
  printf("num_byte_static addr is 0x%x\r\n",&num_byte_static); 
} 

打印如下

STACK addr is 0x20000320 
HEAP addr is 0x20000720 
num_byte addr is 0x20000308 
num_word addr is 0x2000030c 
num_word_const addr is 0x8002a44 
point_heap addr is 0x20000310 
point_heap is 0x20000728 
num_byte_stack addr is 0x200006f8 
num_byte_static addr is 0x20000318 

先說(shuō)結(jié)論：

num_byte、num_word、num_byte_static和point_heap存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM中。

num_byte_stack存貯在棧中。

point_heap申請(qǐng)到的內(nèi)存在堆中。

num_word_const在內(nèi)部flash中。

如果是有同學(xué)對(duì)這個(gè)了然于胸，可以出門左轉(zhuǎn)了，如果有些同學(xué)有興趣，可以進(jìn)一步往下看。

2.大小端

因?yàn)楹竺娴膬?nèi)容涉及到大小端問(wèn)題，這里先說(shuō)下大小端問(wèn)題。

大端(Big-endian)：數(shù)據(jù)的高位字節(jié)存放在地址的低端低位字節(jié)存放在地址高端;

小端(Little-endian)：數(shù)據(jù)的高位字節(jié)存放在地址的高端低位字節(jié)存放在地址低端;

例如：

數(shù)據(jù)0x12345678存儲(chǔ)格式

大端格式

低地址<----0x12|0x34|0x56|0x78---->高地址

小端格式

低地址<----0x78|0x56|0x34|0x12---->高地址

其中的地址，一般由編譯器分配，也可在程序中自行指定。從上表中，可以清晰的看到，大小端是以字節(jié)為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的方式。大端通俗的理解就是賦值數(shù)從左自右;小端則是從右自左。

我們常用的X86結(jié)構(gòu)是小端模式，而KEILC51則為大端模式。很多的ARM，DSP都為小端模式，本文使用的平臺(tái)STM32F207就是小段模式。

3.逐步分析

如果有同學(xué)對(duì)這部分不是很熟悉，建議先看一下我之前的推文《C語(yǔ)言的內(nèi)存分配》，先把C語(yǔ)言的堆棧，內(nèi)存等概念先熟悉下。

先說(shuō)關(guān)于堆棧的問(wèn)題，下面代碼可以打印出IAR平臺(tái)下STM32的堆棧起始位置。

#pragma section = "CSTACK" 
  char *pbeginstk = __section_begin("CSTACK"); 
#pragma section = "HEAP" 
  char *pbeginheap = __section_begin("HEAP"); 

打印的結(jié)果如下

STACK addr is 0x20000320 
HEAP addr is 0x20000720 

這個(gè)地址是否正確，我們可以在IARdebug時(shí)，使用Disassembly窗口查看。

關(guān)于堆棧大小問(wèn)題，如下

可以查到棧的終止位置是0x20000720，堆的終止位置是0x20000920。注意：這里計(jì)算牽扯到大小端的問(wèn)題。

通過(guò)計(jì)算：

棧的大小=0x20000720-0x20000320=0x400。

堆的大小=0x20000920-0x20000720=0x200。

這和我們?cè)贗AR中的堆棧配置是一樣的。

接下來(lái)就先說(shuō)一下分配在內(nèi)存的變量。

通過(guò)打印看出，num_byte、num_word、num_byte_static和point_heap并不在堆棧中，它們存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM中。

使用Disassembly窗口查看如下

這也驗(yàn)證了static關(guān)鍵字，在修飾函數(shù)內(nèi)的局部變量時(shí)，這個(gè)變量將和全局變量一樣存儲(chǔ)在內(nèi)部ram中。

同時(shí)也說(shuō)明了，STM32內(nèi)部分配內(nèi)存時(shí)候，是先分配全局變量(和static修飾的局部變量)，再分配棧，最后再分配堆的。

對(duì)于棧的內(nèi)存分配，局部變量，也就是num_byte_stack是存儲(chǔ)在棧的范圍內(nèi)。

num_byte_stack addr is 0x200006f8 

它的地址空間在棧中。因?yàn)樵诖a中num_byte_stack =0x11;使用Disassembly窗口查看到對(duì)應(yīng)的地址數(shù)值是0x11。

關(guān)于棧，再說(shuō)一句，棧不僅僅保存了局部變量，它會(huì)在函數(shù)切換，中斷發(fā)生時(shí)保存現(xiàn)場(chǎng)，保存ARM內(nèi)核的寄存器，這些不是這篇文章的討論重點(diǎn)，這里先挖個(gè)坑，等以后有空再寫篇文章專門說(shuō)說(shuō)這個(gè)部分。

堆的問(wèn)題，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：malloc申請(qǐng)的內(nèi)存都在堆中。point_heap指針指向的內(nèi)存地址就在堆的范圍內(nèi)。

point_heap is 0x20000728 

代碼中*point_heap= 0x3421;在Disassembly窗口查看到對(duì)應(yīng)的地址數(shù)值是0x3421。

最后一個(gè)num_word_const，const修飾的變量是存儲(chǔ)在內(nèi)部flash中的，它的地址在內(nèi)部flash范圍內(nèi)。

在代碼中也有對(duì)應(yīng)的賦值操作，constuint32_t num_word_const = 0x1234;在Disassembly窗口查看到對(duì)應(yīng)的地址數(shù)值是0x1234。