单片机里的堆栈

                        　　单片机里的堆栈

　　做单片机的应该都听说过堆栈，跟指针一样，一看到这两个就会莫名的蛋疼。但是用汇编的同志肯定不会陌生，因为要经常出栈入栈，但是用C语言的同志有一些可能就比较陌生了，因为出入栈全部交给了编译器。最近我就在这里吃了亏，虽然听说过堆栈，也知道在哪里修改，但因为以前写的代码量很小，变量完全不会让堆栈溢出，所以从来没意识到它的重要性，直到最近写了一个数据量很大的程序，才意识到必须要重视堆栈。

　　首先说一下它出现的一些现象，应该说无法推断出它将会出现什么现象，因为堆栈溢出后，程序和参数就会全部乱套了，可能不是很要紧也可能让系统崩溃。我第一次发现奇怪的现象是在调试GSM模块通讯的时候，在处理数据的时候大量使用了sprintf标准函数，通讯经常出现异常，断开或者数据错乱，但是我又不熟悉标准函数，所有一直怀疑是使用不合理的问题，就这样整个工程磕磕碰碰写下去，总是感觉工程不稳定，但是怎么看逻辑都没有错，让自己一度抑郁。直到后来抓到一个现象，有两个连续的for循环，第一个正常运行，第二个运行到一半就跳到第一个for循环重新开始，程序终于在这里崩溃了。这非常明显是指针错乱了，让我意识到了堆栈的问题，我把堆栈改大了，但是算错数，结果还是无效，连我自己都崩溃了。好在意志坚定地锁定为堆栈问题，最终解决了。

　　接下来就说说我修改了哪里吧。其实就仅仅是在stm32中修改了两个数值，一个是栈(stack_size)的大小，一个是堆(heap_size)的大小，如图1-1。

图1-1

 

　　堆和栈其实是两个不同的概念，可以这样通俗的去理解，堆是程序猿自己操作的，而栈是编译器帮你操作的。一般在操作系统中，内存是由程序猿自个进行动态分配和回收的，这部分内存就是堆。而我们写的那些个临时变量，通常都是编译器编译的时候自动分配的，这块内存就是栈。

 　　然后就是设置多大的容量比较好呢。我们编译器编译完之后后提示一段信息，如图1-2，这段信息提示了程序内存的使用情况，再具体的分配可以用记事本打开编译后的.map文件，至于具体的表示内容可以参考百度文库https://wenku.baidu.com/view/f13602e403d8ce2f016623a0.html 具体需要设置多大的栈合适呢？这个说实在我也不知道，目前还没遇到RAM内存紧张的情况，所以我一般是把堆栈全部设置为0，编译之后查看RW+ZI的值大小，再酌情取大一点。

图1-2

 

　　最后呢，谈谈在程序中应该注意怎么避免栈溢出。第一，尽量不在函数内定义大量的数组。第二，函数的调用不要太深。因为每次调用函数，都需要入栈，把上一个函数所有数据放到栈内，等调用完函数后再出栈把上一个函数的数据恢复，这也就是为什么我会遇到for循环出来指针就乱了。