【STM32单片机入门-1】堆栈/全局变量，局部变量，静态全局变量，局部静态变量等

1，堆栈对比

堆：由程序员分配和释放。容易产生碎片，使用方便，地址分配使用从下到上

栈：用来存放函数地址和局部参数，主函数使用时，要对函数的首地址断点保存，地址分配从上到下，用完自动释放

• 0x2001，0000往下是未用的空间，可以做栈空间，只要不破坏全局变量，地址由程序员配置

2，静态存储区/全局变量/全局静态变量

静态存储区：它主要存放静态数据、全局数据和常量。

全局变量：全局变量存放在静态存储区，作用域是全局，整个声明周期都可以使用，其他文件如需要使用，需要添加extern

全局静态变量 （static）：分配的内存与全局变量一样，也是在静态存储内存上，其生命周期也是与整个程序同在的，从程序开始到结束一直起作用，

全局静态变量作用域只在定义它的一个源文件内，其他源文件不能使用它

相同点

是由编译器自动分配和释放的，

初始化的全局变量和静态变量放在同一块内存区中

在调用main之前，内存先从FASH copy 数据（全局/静态变量），和复制全0段的（全局/静态变量）

全局变量和静态变量从0x2000,000开始存

3，局部变量和局部静态变量

分配内存是分配在栈存储区上的，其作用域也只是在局部函数内，在定义该变量的函数内，只要出了该函数，该局部变量就不再起作用，该变量的生命周期也只是和该函数同在。

局部变量

在栈里，临时给a 分配空间，

局部静态变量

分配的内存也是在静态存储内存上的，其第一次初始化后就一直存在直到程序结束，该变量的特点是其作用域只在定义它的函数内可见，出了该函数就不可见了。

4，代码举例

volatile int a = 0;// 全局初始化区  ①存放在内存起始单元0x2000,0000 
volatile char *p1; //全局未初始化区 ②存放在起始单元00x2000,0004 
void test(void)
{
    volatile  int t1=10;   //局部变量                      ④存放在栈空间  0x2000,0600  
    volatile static int t2 =0;//局部静态变量          ③存放在起始单元0x2000,0008     
 //    printf("%d %d  ",t1,t2);//防止代码被优化
}
void main()
{
    
    volatile int b  = 0;                                      //栈       ⑥存放在栈空间  0x20000620
    volatile char s[] = "abc";                        // 栈                ⑤存放在栈空间  0x2000061C 
    volatile char *p2;                                      //栈          存放在堆空间  0x20000618 
    volatile char *p3 = "123456";               //123456\0在常量区，p3在栈上。 0x20000614  
    volatile static int c =0;              //局部（静态）初始化区 ④存放在起始单元00x2000,000c
    test();
    
    //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
     p1 = (char *)malloc(10);
     p2 = (char *)malloc(20);
    volatile char *p4= (char *)malloc(20);  //存放在堆空间 0x20000610
    strcpy(p2, "123456");                                 //123456\0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。
    
    printf("%d %d %d %d  %d %d  %d ",a,s[0],&p3,c,p1,b,&p2,&p4);//防止代码被优化
}

来自文心一言的解答

这段代码中的变量存储位置以及内存分配涉及到C语言的内存布局和内存管理。首先，我们逐一回答您的问题。

1. t1存放在栈空间中，请问栈空间的起始地址在哪里配置的？

栈空间的起始地址和大小通常是在程序启动时由操作系统配置的。具体的配置方式依赖于操作系统和硬件架构。在嵌入式系统或低级编程中，可能会直接设置栈指针寄存器来指定栈的起始和结束位置。在高级操作系统中，如Linux或Windows，这通常是进程创建时的一部分自动管理。

2. p2，p3，p4 都是堆空间分配地址的吗？

p2 和 p4 是通过 malloc 分配的，所以它们指向的地址是在堆空间中的。而 p3 是一个指向字符串常量 "123456" 的指针，这个字符串常量通常存放在程序的常量区，不是堆空间。

3. 这个地址位置也和栈在一个地址范围吗？

不一定。堆和栈通常是两个不同的内存区域，它们有自己的起始和结束地址。具体的位置和大小取决于操作系统、编译器设置和硬件架构。在某些架构和操作系统中，堆和栈可能是相邻的，但它们仍然是逻辑上分离的区域。

现在，关于代码中的内存布局：

a 和 p1 是全局变量，它们存放在全局/静态存储区。

t1 是局部变量，存放在当前函数的栈帧中。

t2 是局部静态变量，存放在全局/静态存储区，但其生命周期局限于定义它的函数内。

b, s, p2, p3, 和 c 都是在 main 函数内的局部变量。其中，s 和 b 存放在栈上；p2 和 p3 本身存放在栈上，但它们通过 malloc 分配的内存位于堆上；c 是局部静态变量，存放在全局/静态存储区。

p4 也是一个局部变量，存放在栈上，但通过 malloc 分配的内存位于堆上。

请注意，具体的内存地址（如0x2000,0000、0x2000,0004等）在代码中只是示例，实际运行时可能会有所不同。另外，当您提到 "防止代码被优化" 时，使用 volatile 和打印变量的方式确实可以防止某些编译器优化，但这不是一个通用的或推荐的方法。更好的方法是使用适当的编译器优化设置和/或编译器特定的属性或注解来确保代码的正确性和性能。

5，总结