單片機(jī)全局變量 局部變量 堆與棧 的區(qū)別

單片機(jī)全局變量 局部變量 堆與棧 的區(qū)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候，它就在堆?？臻g了，而不是調(diào)用函數(shù)的時候，才讓它入棧的。

定義一個局部變量a，編譯器會將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(shù)賦值語句為代表a的寄存器Rn賦值，最后計算的結(jié)果也將存在寄存器組中，位置由編譯器任意指定。

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

結(jié)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(shù)量有限，如果局部變量過多，將使代碼由于頻繁分配寄存器而變得冗長。

全局變量被定義在內(nèi)存中的專門地址上，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度；由于全局變量總是占用內(nèi)存，如果過多，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(nèi)存空間，處理速度會減慢，同時數(shù)據(jù)安全性也會降低。

接觸過編程的人都知道，高級語言都能通過變量名來訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。那么這些變量在內(nèi)存中是如何存放的呢？程序又是如何使用這些變量的呢？下面就會對此進(jìn)行深入的討論。下文中的C語言代碼如沒有特別聲明，默認(rèn)都使用VC編譯的release版。

首先，來了解一下 C 語言的變量是如何在內(nèi)存分部的。C語言有全局變量(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;

//打印出各個變量的內(nèi)存地址

printf("0xx",&v1); //打印各本地變量的內(nèi)存地址

printf("0xx",&v2);

printf("0xx",&v3);

printf("0xx",&g1); //打印各全局變量的內(nèi)存地址

printf("0xx",&g2);

printf("0xx",&g3);

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

printf("0xx",&s2);

printf("0xx",&s3);

return 0;

}

編譯后的執(zhí)行結(jié)果是：

0x0012ff78

0x0012ff7c

0x0012ff80

0x004068d0

0x004068d4

0x004068d8

0x004068dc

0x004068e0

0x004068e4

輸 出的結(jié)果就是變量的內(nèi)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(nèi)存是連 續(xù)分布的，但是本地變量和全局變量分配的內(nèi)存地址差了十萬八千里，而全局變量和靜態(tài)變量分配的內(nèi)存是連續(xù)的。這是因為本地變量和全局/靜態(tài)變量是分配在不 同類型的內(nèi)存區(qū)域中的結(jié)果。對于一個進(jìn)程的內(nèi)存空間而言，可以在邏輯上分成3個部份：代碼區(qū)，靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)和動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)一般就是“堆棧”。“棧(stack)”和“堆(heap)”是兩種不同的動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，棧是一種線性結(jié)構(gòu)，堆是一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。進(jìn)程的每個線程都有私有的“棧”，所以每個線程雖然 代碼一樣，但本地變量的數(shù)據(jù)都是互不干擾。一個堆?？梢酝ㄟ^“基地址”和“棧頂”地址來描述。全局變量和靜態(tài)變量分配在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，本地變量分配在動態(tài)數(shù) 據(jù)區(qū)，即堆棧中。程序通過堆棧的基地址和偏移量來訪問本地變量。