翻译自 IAR Technical Note 28545 《IAR DLIB Library heap usage statistics》 update 2017/9/22

介绍

关于堆的描述在《IAR C/C++ Development Guide for ARM》的 Dynamic memory on the heap 一章中。本技术手册仅描述在应用程序中如何统计堆的使用量。通过跟踪 malloc 或类似函数使用的内存总量来实现。

讨论

在 IAR Embedded Workbench for ARM 6.60 及其以后的版本中，你可以使用如下函数来收集 heap 的使用量：

__iar_dlmallinfo()

如果想要一个简单的输出示例，调用如下函数：

__iar_dlmalloc_stats()

这个函数的输出示例如下：

max system bytes =     2048
system bytes     =     2048
in use bytes     =       16

你可以在IAR安装目录下的 arm\src\lib\dlib\heap\dlmalloc.c 和 arm\src\lib\dlib\heap\dlmalloc_stat.c 文件中找到上述函数的声明和定义。如果是IAR for ARM 8.10 以前的版本，这两个文件应该在 arm\src\lib 目录下。

为了能够调用这些函数，你需要包含头文件 mallocstats.h 。你可以在这里下载一个 zip 文件，里面有这个头文件和一个 main_test.c 文件，用于演示如何调用上述函数。

历史版本

对于IAR Embedded Workbench for ARM 6.60 以前的版本中，你必须将 arm\src\dlmalloc.c 加入到工程中，并且设置宏 NO_MALLINFO 和 NO_MALLOC_STATS 为 0 。注意，你需要将这个文件拷贝到你的项目目录下进行修改。并且，如果是在 C++ 工程中，你需要使用 C编译器 来编译这个文件。

堆最大使用量

以下内容摘自文章《Mastering stack and heap for system reliability》的如何设置堆大小一节。

桌面系统中，通过实现 sbrk() ，堆的最大使用量可以从 malloc_max_footprint() 得到。嵌入式系统并不实现 sbrk()，内存分配器通常只在一块内存上进行分配。因此 malloc_max_footprint() 函数是没用的，它仅仅返回整个 heap 的大小。

IAR Embedded Workbench 并不实现 sbrk()。

在这篇文章中提到了一些关于如何计算程序使用的 heap 大小的方法和技巧。

结论

本技术手册介绍了如何在应用程序中统计 heap 的使用量。

所有产品名称均为其各自所有者的商标或注册商标。

补充

如下是一个简单的函数，调用这个函数可以显示当前的 heap 消耗：

void heap_usage()
{
    printf("---------------------------\n");

    struct mallinfo m;
    m = __iar_dlmallinfo();
    printf("total free space = %u, %u k\n", m.fordblks, m.fordblks/1024);
    __iar_dlmalloc_stats();
}

结果如下：共分配 112k heap 空间，应用程序不断申请，最终仅剩余 15k 左右。之后应用程序结束，开始一步步释放申请的空间，可用的 heap 空间也随着释放开始增加。最终全部释放，112k heap 均可被重新使用。

·some code·
---------------------------
total free space      = 16104 15 k
max system bytes      =     114688
system bytes          =     114688
in use bytes          =      98584
1- total free space   = 16104 15 k
2- total free space   = 16168 15 k
3- total free space   = 58640 57 k
4- total free space   = 62040 60 k
5.0- total free space = 74792 73 k
5.0- total free space = 74792 73 k
5.1- total free space = 74792 73 k
5.2- total free space = 83064 81 k
5.3- total free space = 91272 89 k
5.4- total free space = 114688 112 k
5- total free space   = 114688 112 k
---------------------------
total free space = 114688 112 k
max system bytes =     114688
system bytes     =     114688
in use bytes     =          0
decode end!
0:0:0