采用这种方式,我们就可以将变量指定到需要的区域,这在某些情况下是必须的,如做GUI或者网页时因为要存储大量图片和文档,内部FLASH空间可能不足,这时就可以将变量声明到外部区域,另外内存中某些部分的数据比较重要,为了避免被其它内容覆盖,可能需要单独划分SRAM区域,避免被误修改导致致命性的错误,这些经验在实际的产品开发中是常用且重要,不过因为篇幅原因,这里只简略的提供例子,如果工作中遇到这种需求,建议详细去了解下。
至于堆的使用,对于嵌入式Linux来说,使用起来和标准C语言一致,注意malloc后的检查,释放后记得置空,避免"野指针“,不过对于资源受限的单片机来说,使用malloc的场景一般较少,如果需要频繁申请内存块的场景,都会构建基于静态存储区和内存块分割的一套内存管理机制,一方面效率会更高(用固定大小的块提前分割,在使用时直接查找编号处理),另一方面对于内存块的使用可控,可以有效避免内存碎片的问题,常见的如RTOS和网络LWIP都是采用这种机制,我个人习惯也采用这种方式,所以关于堆的细节不在描述,如果希望了解,可以参考<C Primer Plus>中关于存储相关的说明。指针和数组 数组和指针往往是引起程序bug的主要原因,如数组越界,指针越界,非法地址访问,非对齐访问,这些问题背后往往都有指针和数组的影子,因此理解和掌握指针和数组,是成为合格C语言开发者的必经之路。 数组是由相同类型元素构成,当它被声明时,编译器就根据内部元素的特性在内存中分配一段空间,另外C语言也提供多维数组,以应对特殊场景的需求,而指针则是提供使用地址的符号方法,只有指向具体的地址才有意义,C语言的指针具有最大的灵活性,在被访问前,可以指向任何地址,这大大方便了对硬件的操作,但同时也对开发者有了更高的要求。参考如下代码。
int main(void){
char cval[] = "hello";
int i;
int ival[] = {1, 2, 3, 4};
int arr_val[][2] = {{1, 2}, {3, 4}};
const char *pconst = "hello";
char *p;
int *pi;
int *pa;
int **par;
p = cval;
p++; //addr增加1
pi = ival;
pi+=1; //addr增加4
pa = arr_val[0];
pa+=1; //addr增加4
par = arr_val;
par++; //addr增加8
for(i=0; i<sizeof(cval); i++) {
printf("%d ", cval[i]); }
printf("\n");
printf("pconst:%s\n", pconst);
printf("addr:%d, %d\n", cval, p);
printf("addr:%d, %d\n", icval, pi);
printf("addr:%d, %d\n", arr_val, pa);
printf("addr:%d, %d\n", arr_val, par);}
/* PC端64位系统下运行结果
0x68 0x65 0x6c 0x6c 0x6f 0x0
pconst:hello
addr:6421994, 6421995
addr:6421968, 6421972
addr:6421936, 6421940
addr:6421936, 6421944 */
对于数组来说,一般从0开始获取值,以length-1作为结束,通过[0, length)半开半闭区间访问,这一般不会出问题,但是某些时候,我们需要倒着读取数组时,有可能错误的将length作为起始点,从而导致访问越界,另外在操作数组时,有时为了节省空间,将访问的下标变量i定义为unsigned char类型,而C语言中unsigned char类型的范围是0~255,如果数组较大,会导致数组超过时无法截止,从而陷入死循环,这种在最初代码构建时很容易避免,但后期如果更改需求,在加大数组后,在使用数组的其它地方都会有隐患,需要特别注意。
由于,指针占有的空间与芯片的寻址宽度有关,32位平台为4字节,64位为8字节,而指针的加减运算中的长度又与它的类型相关,如char类型为1,int类型为4,如果你仔细观察上面的代码就会发现par的值增加了8,这是因为指向指针的指针,对应的变量是指针,也就是长度就是指针类型的长度,在64位平台下为8,如果在32位平台则为4,这些知识理解起来并不困难,但是这些特性在工程运用中稍有不慎,就会埋下不易察觉的问题。另外指针还支持强制转换,这在某些情况下相当有用,参考如下代码:
#include <stdio.h>
typedef struct{int b;int a;}
STRUCT_VAL;static __align(4)
char arr[8] = {0x12, 0x23, 0x34, 0x45, 0x56, 0x12, 0x24, 0x53};
int main(void){
STRUCT_VAL *pval;
int *ptr;
pval = (STRUCT_VAL *)arr;
ptr = (int *)&arr[4];
printf("val:%d, %d", pval->a, pval->b);
printf("val:%d,", *ptr);}
//0x45342312 0x53241256
//0x53241256
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