栈的大小评估以及栈空间的优化
发布时间：2022-10-14 11:20:26 所属栏目：大数据 来源：
导读： 在C语言代码的组成的一文中，我们已经讲细讲述了栈的作用，以及大小分配方式。由于栈的大小是作者自行分配的，且分配的大小是评估出来的，而栈的使用是由系统使用的，目前大部的嵌入式系统中均没有MMU单元，即硬
|
在C语言代码的组成的一文中，我们已经讲细讲述了栈的作用，以及大小分配方式。由于栈的大小是作者自行分配的，且分配的大小是评估出来的，而栈的使用是由系统使用的，目前大部的嵌入式系统中均没有MMU单元，即硬件是无法自身进行栈检测保护的，而栈使用的不可控性，导到我们的代码处于一种不可控的危险中，随时可能会崩溃。 为了使系统可靠运行，我们肯定尽量分配越大的栈越好，但这对于资源十分有限的嵌入式系统而言，显然是不可接受的。那么我们怎么评估出栈的大小呢？ 这两种办法，都有一个局限性，就是不精确，因为理论分析中，对于中断的嵌套调用，我们很难评估正确。在实际测试中，我们也可能面临触发条件不能完全覆盖，导致所测试得到的栈空间大小，并不一定是最大的。由于以上这些原因，我们在设置栈大小时，还是会采取保守策略，即尽量分配大一点的栈空间，以换取心安。 那么我们如何减少栈空间大小呢？由于栈是函数的临时变量、传递函数的参数、函数中断时保存的寄存器，我们可以据此进行优化，以减少栈空间的使用： 尽量减少函数的调用链，比如f(a)调用函数f(b)，f(b)调用函数f(c)，这样所消耗的栈空间，就是f(a),f(b),f(c)这三个函数加起来的临时变量数。但是如果将三个函数改为b=f(c); a=f(b); out = f(a)，即将上一个函数的输出作为下一个函数的输入值，当f(c)调用完成后，它所使用的栈就会释放，这样通过函数并行调用的方式而不是级联调用方式，所需要的栈空间是f(a),f(b),f(c)这三个函数中，临时变量最多的一个函数所用的空间。在中断中，尽量减少函数的调用，更要减少在中断中分配临时变量，禁止一个中断函数的嵌套调用。中断服务要以最快的速度完成任务并退出，防止中断被其它的中断所中断，这样就会增加栈的消耗。对于递归函数，尽量化解为循环的方式实现，若实在要使用递归，那一定要严格限制递归的次数大数据堆栈，并评估递归消耗的栈空间。对于函数中的临时变量，尽量选择合适的数据类型，对于缓冲区，合理的分配出大小，这样可以减少不必要的栈空间消耗；对于某些任务中，可能要使用到的较大的缓冲区（比如通讯系统中），因为我们往往会分配一些全局缓冲区，对于两个互斥的任务，如果它们可以分别操作这个缓冲区，而不影响结果时，可以将这个任务中的临时缓冲区，改为操作全局变量的缓冲区，这样就不用分配栈空间 -- 即内存共享的方法。 读者可以根据自己软件设计的实际要求，合理的使用以上方法，以减少内存的使用，并增加系统的可靠性。要知道，现在大部分的单片机，很多是以RAM的大小，来划分型号，并有不同的售价的，省下的RAM，都是真金白银。 （编辑：均轻资讯网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
站长推荐