單片機全局變量 局部變量 堆與棧 的區別

單片機全局變量 局部變量 堆與棧 的區別

局部變量空間，就是堆?？臻g，也就是?？臻g。

從局部變量聲明的時(shí)候，它就在堆?？臻g了，而不是調用函數的時(shí)候，才讓它入棧的。

定義一個(gè)局部變量a，編譯器會(huì )將a的地址分配到寄存器組R0~R7中去。由于它是局部變量，所以編譯器將使用立即數賦值語(yǔ)句為代表a的寄存器Rn賦值，最后計算的結果也將存在寄存器組中，位置由編譯器任意指定。

定義一個(gè)全局變量a，編譯器將在RAM中為變量a指定一個(gè)專(zhuān)用地址，在C程序中給a賦的值將存入這個(gè)專(zhuān)用地址中。程序操作變量a時(shí)，首先從專(zhuān)用地址中取出存放的值，然后再進(jìn)行計算。

結論：

局部變量由于用寄存器直接操作，存取速度和計算速度都很快；由于寄存器數量有限，如果局部變量過(guò)多，將使代碼由于頻繁分配寄存器而變得冗長(cháng)。

全局變量被定義在內存中的專(zhuān)門(mén)地址上，存取位置固定。對于頻繁存取的重要變量可以采用全局變量以減少代碼的長(cháng)度；由于全局變量總是占用內存，如果過(guò)多，或者把程序處理和計算中的一些中間變量也定義成全局變量，將大量消耗內存空間，處理速度會(huì )減慢，同時(shí)數據安全性也會(huì )降低。

接觸過(guò)編程的人都知道，高級語(yǔ)言都能通過(guò)變量名來(lái)訪(fǎng)問(wèn)內存中的數據。那么這些變量在內存中是如何存放的呢？程序又是如何使用這些變量的呢？下面就會(huì )對此進(jìn)行深入的討論。下文中的C語(yǔ)言代碼如沒(méi)有特別聲明，默認都使用VC編譯的release版。

首先，來(lái)了解一下 C 語(yǔ)言的變量是如何在內存分部的。C語(yǔ)言有全局變量(Global)、本地變量(Local)，靜態(tài)變量(Static)、寄存器變量(Regeister)。每種變量都有不同的分配方式。先來(lái)看下面這段代碼：

#include

int g1=0, g2=0, g3=0;

int main()

{

static int s1=0, s2=0, s3=0;

int v1=0, v2=0, v3=0;

//打印出各個(gè)變量的內存地址

printf("0xx",&v1); //打印各本地變量的內存地址

printf("0xx",&v2);

printf("0xx",&v3);

printf("0xx",&g1); //打印各全局變量的內存地址

printf("0xx",&g2);

printf("0xx",&g3);

printf("0xx",&s1); //打印各靜態(tài)變量的內存地址

printf("0xx",&s2);

printf("0xx",&s3);

return 0;

}

編譯后的執行結果是：

0x0012ff78

0x0012ff7c

0x0012ff80

0x004068d0

0x004068d4

0x004068d8

0x004068dc

0x004068e0

0x004068e4

輸 出的結果就是變量的內存地址。其中v1,v2,v3是本地變量，g1,g2,g3是全局變量，s1,s2,s3是靜態(tài)變量。你可以看到這些變量在內存是連 續分布的，但是本地變量和全局變量分配的內存地址差了十萬(wàn)八千里，而全局變量和靜態(tài)變量分配的內存是連續的。這是因為本地變量和全局/靜態(tài)變量是分配在不 同類(lèi)型的內存區域中的結果。對于一個(gè)進(jìn)程的內存空間而言，可以在邏輯上分成3個(gè)部份：代碼區，靜態(tài)數據區和動(dòng)態(tài)數據區。動(dòng)態(tài)數據區一般就是“堆棧”。“棧(stack)”和“堆(heap)”是兩種不同的動(dòng)態(tài)數據區，棧是一種線(xiàn)性結構，堆是一種鏈式結構。進(jìn)程的每個(gè)線(xiàn)程都有私有的“棧”，所以每個(gè)線(xiàn)程雖然 代碼一樣，但本地變量的數據都是互不干擾。一個(gè)堆?？梢酝ㄟ^(guò)“基地址”和“棧頂”地址來(lái)描述。全局變量和靜態(tài)變量分配在靜態(tài)數據區，本地變量分配在動(dòng)態(tài)數 據區，即堆棧中。程序通過(guò)堆棧的基地址和偏移量來(lái)訪(fǎng)問(wèn)本地變量。