[導(dǎo)讀]在C語言中，按照生命周期來分，變量只有兩類：靜態(tài)變量和動態(tài)變量。
在C語言中，按照生命周期來分，變量只有兩類：靜態(tài)變量和動態(tài)變量。
> 靜態(tài)變量 在嵌入式系統(tǒng)中，確定的（Deterministic）通常是“簡單可靠”的代名詞，因此在追求可靠性的嵌入式項目中盡可能使用靜態(tài)變量是有道理的。靜態(tài)變量是永恒的，如果一個程序就是一個世界，那么這些靜態(tài)變量從創(chuàng)世紀(jì)開始就存在了，直到末日它也依然在那里、地址、大小都不會變化。
靜態(tài)變量按照“語法上的作用范圍”可以劃分為：全局變量（Global Variable）和靜態(tài)變量（Static Variable）。
根據(jù)這一規(guī)則，我們?nèi)菀字?，在任何花括號?nèi)的靜態(tài)變量，都是局部靜態(tài)變量（local static variable），其作用范圍受到對應(yīng)的花括號限制。有一類特殊的靜態(tài)變量，它們的頭頂上沒有任何花括號了，而且也沒有static關(guān)鍵字的限制，那么我們可以理解為，這類無人約束的變量，其作用范圍就是整個工程啦——也就是我們所說的全局變量。還有一類頭頂上沒有花括號，但是由static修飾的靜態(tài)變量，我們稱為“模塊內(nèi)全局變量”——它僅在當(dāng)前.c文件內(nèi)是可以“全局”訪問的。
其實，根據(jù)我們之前一篇關(guān)于指針的文章（《求求你，不要再糾結(jié)指針了……》，發(fā)送關(guān)鍵字“指針”進(jìn)行閱讀），我們知道，這種“語法上”的東西都是虛假的，騙小孩的，具體就不再贅述。基于這一原因，后面將不對全局變量和靜態(tài)局部變量之流做區(qū)分，統(tǒng)一稱為靜態(tài)變量。
> 靜態(tài)變量放在哪里呢？
> 對于 wExampleA 這樣有非0初始值的變量，編譯器視作 RW Data （Read/Write Data，也就是普通的可讀可寫的數(shù)據(jù)），簡稱RW，放在“.data”段（.data section）里。
> 對于 wExampleB、phwPointer 這樣被明確初始化為0的變量，編譯器視作 ZI RW Data（Zero Initialized Read/Write Data，初始化為0的可讀可寫數(shù)據(jù)），簡稱 ZI，放在“.bss”段（ .bss section）。
> 對于 wExampleC 和 wExampleD 這樣沒有明確指定初始值的變量，編譯器會視作其默認(rèn)“應(yīng)該”用0進(jìn)行初始化，因此也作為 ZI，放在“.bss”段。
簡單說，除了有非0初始化值的變量放在.data段以外，( 記憶為 RW 放 .data section），其余所有變量都放在 .bss 段（記憶為 ZI 放 .bss section）。
昏昏欲睡的高手們，福利來了： 在MDK中（其實是 ARM Compiler中），默認(rèn)情況下，所有尺寸小于8個字節(jié)、本應(yīng)放在 .bss 段的 ZI Data，都會被作為普通RW Data放在 “.bss” 段——之所以這么做是因為編譯器覺得：通過循環(huán)賦值的方法給這幫小變量初始化成0太不劃算了，初始化他們的程序都比變量本身還大呢，干脆放幾個0到RW的初始值表里，由RW數(shù)據(jù)的初始化程序順手處理好了——說了這么多，如果不好理解，簡單理解成出于優(yōu)化的目的就行了。 要想關(guān)閉這個優(yōu)化，在命令行中加入“--bss_threshold=0”就可以了。順便說下，默認(rèn)設(shè)置相當(dāng)于“--bss_threshold=8”。
.data section 和 .bss section是兩個默認(rèn)的section，你還以定義自己的section，并自己指定將哪些變量放到里面。具體怎么實現(xiàn)，請查閱對應(yīng)編譯器的使用手冊。
在MDK中（也就是ARM Compiler中），這個腳本叫做scatter-loading file；在IAR和GCC也有對應(yīng)的LinkerScript，只不過語法規(guī)則不同，感興趣的人可以查閱對應(yīng)的手冊，這里只為讀者提供一個自行研究的方向，避免屋上架屋，不再贅述。
> 動態(tài)變量 C語言原生態(tài)支持的動態(tài)變量就只有局部變量了（Local Variable）。理論上說，局部變量只在程序進(jìn)入變量所在的花括號范圍內(nèi)時才從棧（stack）中進(jìn)行分配，一旦程序出了花括號，它的聲明就結(jié)束了——夏蟲不可語冰說的就是局部變量那可憐的一生……
與浮萍一般生命短暫、作用范圍有限的局部變量相對，堆（Head）變量是一個奇葩的存在：
首先，堆變量的作用范圍不受花括號限制，但具體在哪個范圍內(nèi)有效，完全由程序邏輯決定（掌握在程序員的手里）；
其次，堆變量的生存時間不受花括號限制，但正常情況下都是有限的，指不定什么時候就被Free掉了；少數(shù)比較悲慘的堆變量則滑落到了命運的深淵中，從此被人們所遺忘，陷入了痛苦的永生……
堆變量不是C語言原生態(tài)所支持的變量類型（C++、Java、C#原生態(tài)支持），而是開發(fā)人員通過程序邏輯所構(gòu)造出的特殊變量類型。堆從哪里來呢？我們既可以定義一個很大的數(shù)組（你肯定不會在意數(shù)組的初值對吧），將它交給堆函數(shù)（此時，堆就在ZI里面）；也可以告訴編譯器，把 .bss后面的一定RAM區(qū)域化歸特區(qū)——編譯器將不再這個區(qū)域分配靜態(tài)變量——交給堆函數(shù)（此時，堆既不在RW里，也不在ZI里）。堆不是一個聽話的好孩子，經(jīng)常和它的鄰居，ZI、RW和Stack打架。有些嚴(yán)厲的家長為了家族的繁榮和穩(wěn)定，直接就將Heap丟棄了——沒弄清楚它的脾氣之前，你可輕易不要撿回來哦。
其中，靜態(tài)變量是指，在編譯時刻（Compiling-time）變量的地址和大小都已經(jīng)確定下來的變量。動態(tài)變量是指，直到運行時刻（Run-time），變量的地址（有時候包括確切大?。┎拍茉谀硞€時刻暫時性的確定下來的變量。
> 靜態(tài)變量 在嵌入式系統(tǒng)中，確定的（Deterministic）通常是“簡單可靠”的代名詞，因此在追求可靠性的嵌入式項目中盡可能使用靜態(tài)變量是有道理的。靜態(tài)變量是永恒的，如果一個程序就是一個世界，那么這些靜態(tài)變量從創(chuàng)世紀(jì)開始就存在了，直到末日它也依然在那里、地址、大小都不會變化。
靜態(tài)變量按照“語法上的作用范圍”可以劃分為：全局變量（Global Variable）和靜態(tài)變量（Static Variable）。
靜態(tài)變量的作用范圍受到花括號的限制——僅在對應(yīng)的花括號內(nèi)有效。
根據(jù)這一規(guī)則，我們?nèi)菀字?，在任何花括號?nèi)的靜態(tài)變量，都是局部靜態(tài)變量（local static variable），其作用范圍受到對應(yīng)的花括號限制。有一類特殊的靜態(tài)變量，它們的頭頂上沒有任何花括號了，而且也沒有static關(guān)鍵字的限制，那么我們可以理解為，這類無人約束的變量，其作用范圍就是整個工程啦——也就是我們所說的全局變量。還有一類頭頂上沒有花括號，但是由static修飾的靜態(tài)變量，我們稱為“模塊內(nèi)全局變量”——它僅在當(dāng)前.c文件內(nèi)是可以“全局”訪問的。
其實，根據(jù)我們之前一篇關(guān)于指針的文章（《求求你，不要再糾結(jié)指針了……》，發(fā)送關(guān)鍵字“指針”進(jìn)行閱讀），我們知道，這種“語法上”的東西都是虛假的，騙小孩的，具體就不再贅述。基于這一原因，后面將不對全局變量和靜態(tài)局部變量之流做區(qū)分，統(tǒng)一稱為靜態(tài)變量。
> 靜態(tài)變量放在哪里呢？
static uint32_t wExampleA = 0x12345678; static uint16_t hwExampleB = 0; static uint16_t *phwPointer = NULL; static uint8_t chExampleC[10]; static float fExampleD;無論是代碼（Code）還是數(shù)據(jù)（Data），他們的容器都是“段”（section）。
> 對于 wExampleA 這樣有非0初始值的變量，編譯器視作 RW Data （Read/Write Data，也就是普通的可讀可寫的數(shù)據(jù)），簡稱RW，放在“.data”段（.data section）里。
> 對于 wExampleB、phwPointer 這樣被明確初始化為0的變量，編譯器視作 ZI RW Data（Zero Initialized Read/Write Data，初始化為0的可讀可寫數(shù)據(jù)），簡稱 ZI，放在“.bss”段（ .bss section）。
> 對于 wExampleC 和 wExampleD 這樣沒有明確指定初始值的變量，編譯器會視作其默認(rèn)“應(yīng)該”用0進(jìn)行初始化，因此也作為 ZI，放在“.bss”段。
簡單說，除了有非0初始化值的變量放在.data段以外，( 記憶為 RW 放 .data section），其余所有變量都放在 .bss 段（記憶為 ZI 放 .bss section）。
昏昏欲睡的高手們，福利來了： 在MDK中（其實是 ARM Compiler中），默認(rèn)情況下，所有尺寸小于8個字節(jié)、本應(yīng)放在 .bss 段的 ZI Data，都會被作為普通RW Data放在 “.bss” 段——之所以這么做是因為編譯器覺得：通過循環(huán)賦值的方法給這幫小變量初始化成0太不劃算了，初始化他們的程序都比變量本身還大呢，干脆放幾個0到RW的初始值表里，由RW數(shù)據(jù)的初始化程序順手處理好了——說了這么多，如果不好理解，簡單理解成出于優(yōu)化的目的就行了。 要想關(guān)閉這個優(yōu)化，在命令行中加入“--bss_threshold=0”就可以了。順便說下，默認(rèn)設(shè)置相當(dāng)于“--bss_threshold=8”。
.data section 和 .bss section是兩個默認(rèn)的section，你還以定義自己的section，并自己指定將哪些變量放到里面。具體怎么實現(xiàn)，請查閱對應(yīng)編譯器的使用手冊。
你可以忘記上面這些，只要記住：變量和代碼都是放在段里面的，段具體放在哪里（什么地址上）則是由 linker 的腳本控制的。
在MDK中（也就是ARM Compiler中），這個腳本叫做scatter-loading file；在IAR和GCC也有對應(yīng)的LinkerScript，只不過語法規(guī)則不同，感興趣的人可以查閱對應(yīng)的手冊，這里只為讀者提供一個自行研究的方向，避免屋上架屋，不再贅述。
> 動態(tài)變量 C語言原生態(tài)支持的動態(tài)變量就只有局部變量了（Local Variable）。理論上說，局部變量只在程序進(jìn)入變量所在的花括號范圍內(nèi)時才從棧（stack）中進(jìn)行分配，一旦程序出了花括號，它的聲明就結(jié)束了——夏蟲不可語冰說的就是局部變量那可憐的一生……
看著新近分配的局部變量，靜態(tài)局部變量深深的吸了一口煙，又長長的吐了出去：時間對它是沒有意義的存在。俗話說“鐵打的花括號，流水的局部變量”，看了太多的生生死死，它已經(jīng)麻木了……然而，命運枷鎖禁錮了靜態(tài)局部變量的腳步，它是多么的向往花括號外面的世界，企盼著有一天一個指針腳踏七彩祥云，將自己拉出牢籠，不再只看著“高墻上四角的天空”……
請從下列成語中選擇出與 “將局部變量的地址傳遞到函數(shù)外部”的做法意義相近的成語： A. 刻舟求劍 B. 刻舟求劍 C. 刻舟求劍 D. 刻舟求劍
與浮萍一般生命短暫、作用范圍有限的局部變量相對，堆（Head）變量是一個奇葩的存在：
首先，堆變量的作用范圍不受花括號限制，但具體在哪個范圍內(nèi)有效，完全由程序邏輯決定（掌握在程序員的手里）；
其次，堆變量的生存時間不受花括號限制，但正常情況下都是有限的，指不定什么時候就被Free掉了；少數(shù)比較悲慘的堆變量則滑落到了命運的深淵中，從此被人們所遺忘，陷入了痛苦的永生……
堆變量不是C語言原生態(tài)所支持的變量類型（C++、Java、C#原生態(tài)支持），而是開發(fā)人員通過程序邏輯所構(gòu)造出的特殊變量類型。堆從哪里來呢？我們既可以定義一個很大的數(shù)組（你肯定不會在意數(shù)組的初值對吧），將它交給堆函數(shù)（此時，堆就在ZI里面）；也可以告訴編譯器，把 .bss后面的一定RAM區(qū)域化歸特區(qū)——編譯器將不再這個區(qū)域分配靜態(tài)變量——交給堆函數(shù)（此時，堆既不在RW里，也不在ZI里）。堆不是一個聽話的好孩子，經(jīng)常和它的鄰居，ZI、RW和Stack打架。有些嚴(yán)厲的家長為了家族的繁榮和穩(wěn)定，直接就將Heap丟棄了——沒弄清楚它的脾氣之前，你可輕易不要撿回來哦。
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