嵌入式C語(yǔ)言程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)詳解

一、5大內(nèi)存分區(qū)

內(nèi)存分成5個(gè)區(qū)，它們分別是堆、棧、自由存儲(chǔ)區(qū)、全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和常量存儲(chǔ)區(qū)。

1、棧區(qū)(stack)：FIFO就是那些由編譯器在需要的時(shí)候分配，在不需要的時(shí)候自動(dòng)清除的變量的存儲(chǔ)區(qū)。里面的變量通常是局部變量、函數(shù)參數(shù)等。

2、堆區(qū)(heap)：就是那些由new分配的內(nèi)存塊，它們的釋放編譯器不去管，由我們的應(yīng)用程序去控制，一般一個(gè)new就要對(duì)應(yīng)一個(gè)delete。如果程序員沒(méi)有釋放掉，那么在程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)回收。

3、自由存儲(chǔ)區(qū)：就是那些由malloc等分配的內(nèi)存塊，它和堆是十分相似的，不過(guò)它是用free來(lái)結(jié)束自己的生命。

4、全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中，在以前的C語(yǔ)言中，全局變量又分為初始化的和未初始化的，在C++里面沒(méi)有這個(gè)區(qū)分了，他們共同占用同一塊內(nèi)存區(qū)。

5、常量存儲(chǔ)區(qū)：這是一塊比較特殊的存儲(chǔ)區(qū)，它們里面存放的是常量，不允許修改（當(dāng)然，你要通過(guò)非正當(dāng)手段也可以修改，而且方法很多）

內(nèi)存主要分為代碼段，數(shù)據(jù)段和堆棧。代碼段放程序代碼，屬于只讀內(nèi)存。數(shù)據(jù)段存放全局變量，靜態(tài)變量，常量等，堆里存放自己malloc或new出來(lái)的變量，其他變量就存放在棧里，堆棧之間空間是有浮動(dòng)的。數(shù)據(jù)段的內(nèi)存會(huì)到程序執(zhí)行完才釋放。調(diào)用函數(shù)先找到函數(shù)的入口地址，然后計(jì)算給函數(shù)的形參和臨時(shí)變量在棧里分配空間，拷貝實(shí)參的副本傳給形參，然后進(jìn)行壓棧操作，函數(shù)執(zhí)行完再進(jìn)行彈棧操作。字符常量一般放在數(shù)據(jù)段，而且相同的字符常量只會(huì)存一份。

二、C語(yǔ)言程序的存儲(chǔ)區(qū)域

1、由C語(yǔ)言代碼（文本文件）形成可執(zhí)行程序（二進(jìn)制文件），需要經(jīng)過(guò)編譯-匯編-連接三個(gè)階段。編譯過(guò)程把C語(yǔ)言文本文件生成匯編程序，匯編過(guò)程把匯編程序形成二進(jìn)制機(jī)器代碼，連接過(guò)程則將各個(gè)源文件生成的二進(jìn)制機(jī)器代碼文件組合成一個(gè)文件。

2、C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序經(jīng)過(guò)編譯-連接后，將形成一個(gè)統(tǒng)一文件，它由幾個(gè)部分組成。在程序運(yùn)行時(shí)又會(huì)產(chǎn)生其他幾個(gè)部分，各個(gè)部分代表了不同的存儲(chǔ)區(qū)域：

1）代碼段（Code或Text）

代碼段由程序中執(zhí)行的機(jī)器代碼組成。在C語(yǔ)言中，程序語(yǔ)句執(zhí)行編譯后，形成機(jī)器代碼。在執(zhí)行程序的過(guò)程中，CPU的程序計(jì)數(shù)器指向代碼段的每一條機(jī)器代碼，并由處理器依次運(yùn)行。

2）只讀數(shù)據(jù)段(RO data)

只讀數(shù)據(jù)段是程序使用的一些不會(huì)被更改的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)的方式類(lèi)似查表式的操作，由于這些變量不需要更改，因此只需要放置在只讀存儲(chǔ)器中即可。

3）已初始化讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW data)

已初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，并且具有初值的變量，這些變量需要占用存儲(chǔ)器的空間，在程序執(zhí)行時(shí)它們需要位于可讀寫(xiě)的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，并且有初值，以供程序運(yùn)行時(shí)讀寫(xiě)。

4）未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)

未初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，但是沒(méi)有初始化的變量，這些變量在程序運(yùn)行之前不需要占用存儲(chǔ)器的空間。

5）堆(heap)

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)，一般由程序員分配和釋放。在具有操作系統(tǒng)的情況下，如果程序沒(méi)有釋放，操作系統(tǒng)可能在程序(例如一個(gè)進(jìn)程)結(jié)束后會(huì)后內(nèi)存。

6）棧（statck）

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)，在函數(shù)內(nèi)部使用的變量，函數(shù)的參數(shù)以及返回值將使用?？臻g，?？臻g由編譯器自動(dòng)分配和釋放。

3、代碼段、只讀數(shù)據(jù)段、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段、未初始化數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)區(qū)域，而堆和棧屬于動(dòng)區(qū)域。代碼段、只讀數(shù)據(jù)段和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段將在連接之后產(chǎn)生，未初始化數(shù)據(jù)段將在程序初始化的時(shí)候開(kāi)辟，而對(duì)堆和棧將在程序餓運(yùn)行中分配和釋放。

4、C語(yǔ)言程序分為映像和運(yùn)行時(shí)兩種狀態(tài)。在編譯-連接后形成的映像中，將只包含代碼段(Text)、只讀數(shù)據(jù)段(R0 Data)和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段（RW Data）。在程序運(yùn)行之前，將動(dòng)態(tài)生成未初始化數(shù)據(jù)段(BSS)，在程序的運(yùn)行時(shí)還將動(dòng)態(tài)生成堆(Heap)區(qū)域和棧（Stack）區(qū)域。

1、一般來(lái)說(shuō)，在靜態(tài)的映像文件中，各個(gè)部分稱(chēng)之為節(jié)(Section)，而在運(yùn)行時(shí)的各個(gè)部分稱(chēng)之為段(Segment)。如果不詳細(xì)區(qū)分，統(tǒng)稱(chēng)為段。

2、C語(yǔ)言在編譯連接后，將生成代碼段(TEXT)，只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW Data)。在運(yùn)行時(shí)，除了上述三個(gè)區(qū)域外，還包括未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)區(qū)域和堆（heap）區(qū)域和棧（Stack）區(qū)域。

? 三、C語(yǔ)言程序的段

1、段的分類(lèi)

每一個(gè)源程序生成的目標(biāo)代碼將包含源程序所需要表達(dá)的所有信息和功能。目標(biāo)代碼中各段生成情況如下：

1）代碼段（Code）

代碼段由程序中的各個(gè)函數(shù)產(chǎn)生，函數(shù)的每一個(gè)語(yǔ)句將最終經(jīng)過(guò)編譯和匯編生成二進(jìn)制機(jī)器代碼

2）只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)

只讀數(shù)據(jù)段由程序中所使用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，該部分?jǐn)?shù)據(jù)的特點(diǎn)在運(yùn)行中不需要改變，因此編譯器會(huì)將數(shù)據(jù)放入只讀的部分中。C語(yǔ)言的一些語(yǔ)法將生成只讀數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段。

2、只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)

只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)由程序中所使用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，該部分?jǐn)?shù)據(jù)的特點(diǎn)是在運(yùn)行中不需要改變，因此編譯器會(huì)將數(shù)據(jù)放入只讀的部分中。以下情況將生成只讀數(shù)據(jù)段。

1）只讀全局變量

定義全局變量const char a[100]=”abcdefg”將生成大小為100個(gè)字節(jié)的只讀數(shù)據(jù)區(qū)，并使用字符串“abcdefg”初始化。如果定義為const char a[]=”abcdefg”,沒(méi)有指定大小，將根據(jù)“abcdefgh”字串的長(zhǎng)度，生成8個(gè)字節(jié)的只讀數(shù)據(jù)段。

2）只讀局部變量

例如：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量const char b[100]=”9876543210”;其初始化的過(guò)程和全局變量。

3）程序中使用的常量

例如：在程序中使用printf("informationn”),其中包含了字串常量，編譯器會(huì)自動(dòng)把常量“information n”放入只讀數(shù)據(jù)區(qū)。

注：在const char a[100]={“ABCDEFG”}中，定義了100個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，但是只初始化了前面的8個(gè)字節(jié)（7個(gè)字符和表示結(jié)束符的‘0’）。在這種用法中，實(shí)際后面的字節(jié)米有初始化，但是在程序中也不能寫(xiě)，實(shí)際上沒(méi)有任何用處。因此，在只讀數(shù)據(jù)段中，一般都需要做完全的的初始化。

3、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段（RW Data）

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段表示了在目標(biāo)文件中一部分可以讀也可以寫(xiě)的數(shù)據(jù)區(qū)，在某些場(chǎng)合它們又被稱(chēng)為已初始化數(shù)據(jù)段。這部分?jǐn)?shù)據(jù)段和代碼，與只讀數(shù)據(jù)段一樣都屬于程序中的靜態(tài)區(qū)域，但是具有科協(xié)的特點(diǎn)。

1）已初始化全局變量

例如：在函數(shù)外部，定義全局的變量char a[100]=”abcdefg”

2）已初始化局部靜態(tài)變量

例如：在函數(shù)中定義static char b[100]=”9876543210”。函數(shù)中由static定義并且已經(jīng)初始化的數(shù)據(jù)和數(shù)組將被編譯為讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段。

說(shuō)明：

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)的特點(diǎn)是必須在程序中經(jīng)過(guò)初始化，如果只有定義，沒(méi)有初始值，則不會(huì)生成讀寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)，而會(huì)定義為未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(BSS)。如果全局變量（函數(shù)外部定義的變量）加入static修飾符，寫(xiě)成static char a[100]的形式，這表示只能在文件內(nèi)部使用，而不能被其他文件使用。

4、未初始化數(shù)據(jù)段(BSS)

未初始化數(shù)據(jù)段常被稱(chēng)之為BSS(英文名為Block start by symbol的縮寫(xiě))。與讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段類(lèi)似，它也屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。但是該段中數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)初始化。因此它只會(huì)在目標(biāo)文件中被標(biāo)識(shí)，而不會(huì)真正稱(chēng)為目標(biāo)文件中的一個(gè)段，該段將會(huì)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生。未初始化數(shù)據(jù)段只有在運(yùn)行的初始化階段才會(huì)產(chǎn)生，因此它的大小不會(huì)影響目標(biāo)文件的大小。

四、在C語(yǔ)言的程序中，對(duì)變量的使用需要注意的問(wèn)題：

1、在函數(shù)體中定義的變量通常是在棧上，不需要在程序中進(jìn)行管理，由編譯器處理。

2、用malloc，calloc,realoc等分配分配內(nèi)存的函數(shù)所分配的內(nèi)存空間在堆上，程序必須保證在使用后使用后freee釋放，否則會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏

3、所有函數(shù)體外定義的是全局變量，加了static修飾符后的變量不管在函數(shù)內(nèi)部或者外部存放在全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）。

4、使用const定義的變量將放于程序的只讀數(shù)據(jù)區(qū)。

說(shuō)明：

在C語(yǔ)言中，可以定義static變量：在函數(shù)體內(nèi)定義的static變量只能在該函數(shù)體內(nèi)有效；在所有函數(shù)體外定義的static變量，也只能在該文件中有效，不能在其他源文件中使用；對(duì)于沒(méi)有使用 static修飾的全局變量，可以在其他的源文件中使用。這些區(qū)別是編譯的概念，即如果不按要求使用變量，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。使用static 和沒(méi)使用static修飾的全局變量最終都將放置在程序的全局去（靜態(tài)去）。

? 四、程序中段的使用

C語(yǔ)言中的全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)），實(shí)際上對(duì)應(yīng)著下述幾個(gè)段：

只讀數(shù)據(jù)段:RO Data

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段：RW Data

未初始化數(shù)據(jù)段：BSS Data

一般來(lái)說(shuō)，直接定義的全局變量在未初始化數(shù)據(jù)區(qū)，如果該變量有初始化則是在已初始化數(shù)據(jù)區(qū)（RW Data）,加上const修飾符將放置在只讀區(qū)域(RO Data).

例如:

const char ro[ ]=”this is a readonlydata”; //只讀數(shù)據(jù)段，不能改變r(jià)o數(shù)組中的內(nèi)容，ro存放在只讀數(shù)據(jù)段。

char rw1[ ]=”this is global readwrite data”; //已初始化讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段，可以改變數(shù)組rw1中的內(nèi)容。應(yīng)為數(shù)值/是賦值不是把”this is global readwrite data” 地址給了rw1，不能改變char rw1[ ]=”this is global readwrite data”; //已初始化讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段，可以改變數(shù)組rw1中的內(nèi)容。應(yīng)為數(shù)值/是賦值不是把”this is global readwrite data” 地址給了rw1，不能改變”this is global readwrite data”的數(shù)值。因?yàn)槠鹗俏淖殖Ａ糠旁谥蛔x數(shù)據(jù)段中

char bss_1[100];//未初始化數(shù)據(jù)段

const char *ptrconst = “constant data”; //”constant data”放在只讀數(shù)據(jù)段，不能改變ptrconst中的值，因?yàn)槠涫堑刂焚x值。ptrconst指向存放“constant data”的地址，其為只讀數(shù)據(jù)段。但可以改變ptrconst地址的數(shù)值，因其存放在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段中。

實(shí)例講解：

?

int main( )
{


short b;//b放置在棧上，占用2個(gè)字節(jié)


char a[100];//需要在棧上開(kāi)辟100個(gè)字節(jié)，a的值是其首地址


char s[]=”abcde”;


//s在棧上，占用4個(gè)字節(jié)，“abcde”本身放置在只讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，占6字節(jié)。s是一個(gè)地址


//常量，不能改變其地址數(shù)值，即s++是錯(cuò)誤的。


char *p1;//p1在棧上，占用4個(gè)字節(jié)


char *p2 ="123456";//"123456"放置在只讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，占7個(gè)字節(jié)。p2在棧上，p2指向的內(nèi)容不能更


//改，但是p2的地址值可以改變，即p2++是對(duì)的。


static char bss_2[100]; //局部未初始化數(shù)據(jù)段


static int c=0 ; //局部（靜態(tài)）初始化區(qū)


p1 = (char *)malloc(10*sizeof(char)); //分配的內(nèi)存區(qū)域在堆區(qū)


strcpy(p1,”xxx”); //”xxx”放置在只讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，占5個(gè)字節(jié)


free(p1); //使用free釋放p1所指向的內(nèi)存


return 0;


}

?

說(shuō)明：

1、只讀數(shù)據(jù)段需要包括程序中定義的const型的數(shù)據(jù)（如：const char ro[]）,還包括程序中需要使用的數(shù)據(jù)如“123456”。對(duì)于const char ro[]和const char * ptrconst的定義，它們指向的內(nèi)存都位于只讀數(shù)據(jù)據(jù)區(qū)，其指向的內(nèi)容都不允許修改。區(qū)別在于前者不允許在程序中修改ro的值，后者允許在程序中修改ptrconst本身的值。對(duì)于后者，改寫(xiě)成以下的形式，將不允許在程序中修改ptrconst本身的值：

const char * const ptrconst = “const data”;

2、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段包含了已經(jīng)初始化的全局變量static char rw1[]以及局部靜態(tài)變量static char?rw2[]。rw1和rw2的差別在于編譯時(shí)，是在函數(shù)內(nèi)部使用的還是可以在整個(gè)文件中使用。對(duì)于前者，static修飾在于控制程序的其他文件時(shí)候可以訪問(wèn)rw1變量，如果有static修飾，將不能在其他的C語(yǔ)言源文件中使用rw1，這種影響針對(duì)編譯-連接的特性，但無(wú)論有static，變量rw1都將被放置在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段。對(duì)于后者rw2,它是局部的靜態(tài)變量，放置在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)；如果不使用static修飾，其意義將完全改變，它將會(huì)是開(kāi)辟在?？臻g局部變量，而不是靜態(tài)變量。

3、未初始化數(shù)據(jù)段，事例1中的bss_1[100]和 bss_2[200]在程序中代表未初始化的數(shù)據(jù)段。其區(qū)別在于前者是全局的變量，在所有文件中都可以使用；后者是局部的變量，只在函數(shù)內(nèi)部使用。未初始化數(shù)據(jù)段不設(shè)置后面的初始化數(shù)值，因此必須使用數(shù)值指定區(qū)域的大小，編譯器將根據(jù)大小設(shè)置BBS中需要增加的長(zhǎng)度。

4、?？臻g包括函數(shù)中內(nèi)部使用的變量如short b和char a[100]，以及char *p1中p1這個(gè)變量的值。

1）變量p1指向的內(nèi)存建立在堆空間上，堆空間只能在程序內(nèi)部使用，但是堆空間(例如p1指向的內(nèi)存)可以作為返回值傳遞給其他函數(shù)處理。

2）?？臻g主要用于以下3類(lèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)：

a、函數(shù)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變量

b、函數(shù)的參數(shù)

c、函數(shù)的返回值

3）?？臻g主要的用處是供函數(shù)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變量使用，變量的空間在函數(shù)開(kāi)始之前開(kāi)辟，在函數(shù)退出后由編譯器自動(dòng)回收。看一個(gè)例：

?

int main( )
{
????char?*p?=?"tiger";
????p[1]?=?'I';
????p++;
????printf("%sn",p);
}

?

編譯后提示：段錯(cuò)誤

分析：

char *p = "tiger";系統(tǒng)在棧上開(kāi)辟了4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)p的數(shù)值。"tiger"在只讀存儲(chǔ)區(qū)中存儲(chǔ)，因此"tiger"的內(nèi)容不能改變，*p="tiger"，表示地址賦值，因此，p指向了只讀存儲(chǔ)區(qū)，因此改變p指向的內(nèi)容會(huì)引起段錯(cuò)誤。但是因?yàn)閜是存放在棧上，因此p的數(shù)值是可以改變的，因此p++是正確的。

? 五、const的使用

1、前言：

const是一個(gè)C語(yǔ)言的關(guān)鍵字，它限定一個(gè)變量不允許被改變。使用const在一定程序上可以提高程序的健壯性，另外，在觀看別人代碼的時(shí)候，清晰理解const所起的作用，對(duì)理解別人的程序有所幫助。

2、const變量和常量

1）const修飾的變量，其值存放在只讀數(shù)據(jù)段中，其值不能被改變。稱(chēng)為只讀變量。

其形式為 const int a=5;此處可以用a代替5

2）常量：其也存在只讀數(shù)據(jù)段中，其數(shù)值也不能被改變。其形式為"abc" ,5

3、const 變量和const限定的內(nèi)容，先看一個(gè)事例：

?

typedef char* pStr;


int main( )
{
    char?string[6]?=?“tiger”;
    const?char?*p1?=?string;
    const?pStr?p2?=?string;
    p1++;
    p2++;
    printf(“p1=%snp2=%sn”,p1,p2);
}

?

程序經(jīng)過(guò)編譯后，提示錯(cuò)誤為

error:increment of read-only variable ‘p2’

1)const 使用的基本形式為：const char m;

//限定m 不可變

2)替換1式中的m,const char *pm;

//限定*pm不可變，當(dāng)然pm是可變的，因此p1++是對(duì)的。

3)替換1式中的char,const newType m;

//限定m不可變，問(wèn)題中的pStr是一種新類(lèi)型，因此問(wèn)題中p2不可變，p2++是錯(cuò)誤的。

4、const 和指針

類(lèi)型聲明中const用來(lái)修飾一個(gè)常量，有如下兩種寫(xiě)法：

1)const在前面

const int nValue;//nValue是const

const char *pContent;//*pContent是const,pConst可變

const (char *)pContent;//pContent是const,*pContent可變

char *const pContent;//pContent是const,*pContent可變

const char * const pContent;//pContent和*pContent都是const

2)const 在后面與上面的聲明對(duì)等

int const nValue；// nValue是const

char const *pContent;//*pContent是const, pContent可變

(char *) constpContent;//pContent是const, *pContent可變

char* const pContent;// pContent是const, *pContent可變

char const* const pContent;//pContent和*pContent都是const

說(shuō)明：const和指針一起使用是C語(yǔ)言中一個(gè)很常見(jiàn)的困惑之處,下面是兩天規(guī)則：

1）沿著*號(hào)劃一條線，如果const位于*的左側(cè)，則const就是用來(lái)修飾指針?biāo)赶虻淖兞?，即指針指向?yàn)槌Ａ?；如果const位于*的右側(cè)，const就是修飾指針本身，即指針本身是常量。你可以根據(jù)這個(gè)規(guī)則來(lái)看上面聲明的實(shí)際意義，相信定會(huì)一目了然。

2）對(duì)于const (char *) ; 因?yàn)閏har *是一個(gè)整體，相當(dāng)于一個(gè)類(lèi)型(如char)，因此，這是限定指針是const。

六、data、idata、xdata、pdata、code

從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)型來(lái)說(shuō)，8051系列有片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器，片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器還分直接尋址區(qū)和間接尋址類(lèi)型，分別對(duì)應(yīng)code、data、xdata、idata以及根據(jù)51系列特點(diǎn)而設(shè)定的pdata類(lèi)型，使用不同的存儲(chǔ)器，將使程序執(zhí)行效率不同，在編寫(xiě)C51程序時(shí)，最好指定變量的存儲(chǔ)類(lèi)型，這樣將有利于提高程序執(zhí)行效率(此問(wèn)題將在后面專(zhuān)門(mén)講述)。與ANSI-C稍有不同，它只分SAMLL、COMPACT、LARGE模式，各種不同的模式對(duì)應(yīng)不同的實(shí)際硬件系統(tǒng)，也將有不同的編譯結(jié)果。

在51系列中data,idata,xdata,pdata的區(qū)別:

data:固定指前面0x00-0x7f的128個(gè)RAM，可以用acc直接讀寫(xiě)的，速度最快，生成的代碼也最小。

idata:固定指前面0x00-0xff的256個(gè)RAM,其中前128和data的128完全相同，只是因?yàn)樵L問(wèn)的方式不同。idata是用類(lèi)似C中的指針?lè)绞皆L問(wèn)的。匯編中的語(yǔ)句為：mox ACC,@Rx.(不重要的補(bǔ)充：c中idata做指針式的訪問(wèn)效果很好)

xdata:外部擴(kuò)展RAM，一般指外部0x0000-0xffff空間，用DPTR訪問(wèn)。

pdata:外部擴(kuò)展RAM的低256個(gè)字節(jié)，地址出現(xiàn)在A0-A7的上時(shí)讀寫(xiě)，用movx ACC,@Rx讀寫(xiě)。這個(gè)比較特殊，而且C51好象有對(duì)此BUG，建議少用。但也有他的優(yōu)點(diǎn)，具體用法屬于中級(jí)問(wèn)題，這里不提。

單片機(jī)C語(yǔ)言u(píng)nsigned char code table[]code 是什么作用？

code的作用是告訴單片機(jī)，我定義的數(shù)據(jù)要放在ROM（程序存儲(chǔ)區(qū)）里面，寫(xiě)入后就不能再更改，其實(shí)是相當(dāng)與匯編里面的尋址MOVX(好像是)，因?yàn)镃語(yǔ)言中沒(méi)辦法詳細(xì)描述存入的是ROM還是RAM（寄存器），所以在軟件中添加了這一個(gè)語(yǔ)句起到代替匯編指令的作用，對(duì)應(yīng)的還有data是存入RAM的意思。

程序可以簡(jiǎn)單的分為code（程序）區(qū)，和data （數(shù)據(jù)）區(qū)，code區(qū)在運(yùn)行的時(shí)候是不可以更改的，data區(qū)放全局變量和臨時(shí)變量，是要不斷的改變的，cpu從code區(qū)讀取指令，對(duì)data區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，因此code區(qū)存儲(chǔ)在什么介質(zhì)上并不重要，象以前的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在卡片上，code區(qū)也可以放在rom里面，也可以放在ram里面，也可以放在flash里面（但是運(yùn)行速度要慢很多，主要讀flash比讀ram要費(fèi)時(shí)間），因此一般的做法是要將程序放到flash里面，然后load到 ram里面運(yùn)行的;DATA區(qū)就沒(méi)有什么選擇了，肯定要放在RAM里面，放到rom里面改動(dòng)不了。

bdata如何使用它呢？

若程序需要8個(gè)或者更多的bit變量，如果你想一次性給8個(gè)變量賦值的話就不方便了，（舉個(gè)例子說(shuō)說(shuō)它的方便之處，想更深入的了解請(qǐng)?jiān)趹?yīng)用中自己琢磨）又不可以定義bit數(shù)組，只有一個(gè)方法

char bdata MODE;

sbit MODE_7 = MODE^7;

sbit MODE_6 = MODE^6;

sbit MODE_5 = MODE^5;

sbit MODE_4 = MODE^4;

sbit MODE_3 = MODE^3;

sbit MODE_2 = MODE^2;

sbit MODE_1 = MODE^1;

sbit MODE_0 = MODE^0;

8個(gè)bit變量MODE_n 就定義好了

這是定義語(yǔ)句，Keilc 的特殊數(shù)據(jù)類(lèi)型。記住一定要是sbit

不能 bit MODE_0 = MODE^0;

賦值語(yǔ)句要是這么寫(xiě)C語(yǔ)言就視為異或運(yùn)算。

Flash相對(duì)單片機(jī)里的RAM屬于外部存取器，雖其結(jié)構(gòu)位置裝在單片機(jī)中，其實(shí)xdata是放在相對(duì)RAM的外面，而flash正是相對(duì)RAM外面。

inta變量定義在內(nèi)部RAM,xdatainta定義在外部RAM或flash，uchar codea定義在flash。

uchar code duma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00}; //共陰的數(shù)碼管段選,P2口要取的數(shù)值。

若定義 uchar aa[5],aa[5]中的內(nèi)容是存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（RAM）中的，在程序運(yùn)行工程中各個(gè)數(shù)組元素的值可以被修改，掉電后aa[5]中的數(shù)據(jù)無(wú)法保存。

若定義 uchar code bb[5]中的內(nèi)容是存放在程序存儲(chǔ)區(qū)（如flash）中的,只有在燒寫(xiě)程序時(shí)，才能改變bb[5]中的各元素的值，在程序運(yùn)行工程中無(wú)法修改，并且掉電后bb[5]中的數(shù)據(jù)不消失。

七、C語(yǔ)言中堆和棧的區(qū)別

C語(yǔ)言程序經(jīng)過(guò)編譯連接后形成編譯、連接后形成的二進(jìn)制映像文件由棧、堆、數(shù)據(jù)段（由三部分部分組成：只讀數(shù)據(jù)段，已經(jīng)初始化讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段，未初始化數(shù)據(jù)段即BBS）和代碼段組成，如下圖所示：

1、棧區(qū)(stack):由編譯器自動(dòng)分配釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量等值。其操作方式類(lèi)似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。

2、堆區(qū)(heap):一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，則可能會(huì)引起內(nèi)存泄漏。注堆和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆棧不一樣，其類(lèi)是與鏈表。

3、程序代碼區(qū)：存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。

4、數(shù)據(jù)段：由三部分組成：

1）只讀數(shù)據(jù)段：

只讀數(shù)據(jù)段是程序使用的一些不會(huì)被更改的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)的方式類(lèi)似查表式的操作，由于這些變量不需要更改，因此只需要放置在只讀存儲(chǔ)器中即可。一般是const修飾的變量以及程序中使用的文字常量一般會(huì)存放在只讀數(shù)據(jù)段中。

2）已初始化的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段：

已初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，并且具有初值的變量，這些變量需要占用存儲(chǔ)器的空間，在程序執(zhí)行時(shí)它們需要位于可讀寫(xiě)的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，并且有初值，以供程序運(yùn)行時(shí)讀寫(xiě)。在程序中一般為已經(jīng)初始化的全局變量，已經(jīng)初始化的靜態(tài)局部變量(static修飾的已經(jīng)初始化的變量)

3）未初始化段（BSS）：

未初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，但是沒(méi)有初始化的變量，這些變量在程序運(yùn)行之前不需要占用存儲(chǔ)器的空間。與讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段類(lèi)似，它也屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。但是該段中數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)初始化。未初始化數(shù)據(jù)段只有在運(yùn)行的初始化階段才會(huì)產(chǎn)生，因此它的大小不會(huì)影響目標(biāo)文件的大小。在程序中一般是沒(méi)有初始化的全局變量和沒(méi)有初始化的靜態(tài)局部變量。

堆和棧的區(qū)別

1、申請(qǐng)方式

(1)棧（satck）:由系統(tǒng)自動(dòng)分配。例如，聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量int b;系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為b開(kāi)辟空間。

(2)堆（heap）:需程序員自己申請(qǐng)（調(diào)用malloc,realloc,calloc）,并指明大小，并由程序員進(jìn)行釋放。容易產(chǎn)生memory leak.

eg:charp;

p = (char *)malloc(sizeof(char));//但是，p本身是在棧中。

2、申請(qǐng)大小的限制

1）棧：在windows下棧是向底地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域(它的生長(zhǎng)方向與內(nèi)存的生長(zhǎng)方向相反)。棧的大小是固定的。如果申請(qǐng)的空間超過(guò)棧的剩余空間時(shí)，將提示overflow。

2）堆：堆是高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（它的生長(zhǎng)方向與內(nèi)存的生長(zhǎng)方向相同），是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)使用鏈表來(lái)存儲(chǔ)空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由底地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。

3、系統(tǒng)響應(yīng)：

1）棧：只要棧的空間大于所申請(qǐng)空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報(bào)異常提示棧溢出。

2）堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，但系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí)，會(huì)遍歷該鏈表，尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn)，然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑鏈表中刪除，并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序，另外，對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，會(huì)在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的free語(yǔ)句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外，找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的大小，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

說(shuō)明：對(duì)于堆來(lái)講，對(duì)于堆來(lái)講，頻繁的new/delete勢(shì)必會(huì)造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對(duì)于棧來(lái)講，則不會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題。

4、申請(qǐng)效率

1）棧由系統(tǒng)自動(dòng)分配，速度快。但程序員是無(wú)法控制的

2）堆是由malloc分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生碎片，不過(guò)用起來(lái)最方便。

5、堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容

1）棧：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，第一個(gè)進(jìn)棧的主函數(shù)中后的下一條語(yǔ)句的地址，然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù)，參數(shù)是從右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注：靜態(tài)變量是不入棧的。

當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開(kāi)始存的地址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。

2）堆：一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。

6、存取效率

1）堆：char *s1=”hellowtigerjibo”;是在編譯是就確定的

2）棧：char s1[]=”hellowtigerjibo”;是在運(yùn)行時(shí)賦值的；用數(shù)組比用指針?biāo)俣雀煲恍羔樤诘讓訁R編中需要用edx寄存器中轉(zhuǎn)一下，而數(shù)組在棧上讀取。

補(bǔ)充：

棧是機(jī)器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)會(huì)在底層對(duì)棧提供支持：分配專(zhuān)門(mén)的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專(zhuān)門(mén)的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函數(shù)庫(kù)提供的，它的機(jī)制是很復(fù)雜的，例如為了分配一塊內(nèi)存，庫(kù)函數(shù)會(huì)按照一定的算法（具體的算法可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng)）在堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間，如果沒(méi)有足夠大小的空間（可能是由于內(nèi)存碎片太多），就有可能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存空間，這樣就有機(jī)會(huì)分到足夠大小的內(nèi)存，然后進(jìn)行返回。顯然，堆的效率比棧要低得多。

7、分配方式：

1）堆都是動(dòng)態(tài)分配的，沒(méi)有靜態(tài)分配的堆。

2）棧有兩種分配方式：靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配。靜態(tài)分配是編譯器完成的，比如局部變量的分配。動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)進(jìn)行分配，但是棧的動(dòng)態(tài)分配和堆是不同的。它的動(dòng)態(tài)分配是由編譯器進(jìn)行釋放，無(wú)需手工實(shí)現(xiàn)。