原创 ADS下C语言中局部变量的存储位置分配

做研发很多年了，起初开发的软件都是在台式机上运行的，台式机上丰富的资源从来没让我仔细的思考过有关变量的分配问题。做嵌入式系统的开发是最近两年的事儿，最近系统总是出现莫名其妙的错误，开始关注有关堆栈溢出的问题，特意考察一下ADS下C语言局部变量的分配问题。

按照一般教科书上的说法，C语言中的局部变量应该是分配在"栈"中的。而实际情况，有些出入，看看我下面的调试纪录，肯能更容易理解。

这是我写的一段代码，唯一的用途，就是分配变量。

int func1(void)
{
volatile int father;
volatile int mother;
volatile int boy;
volatile int girl;
    father = 30;
    mother = boy = girl = father;
return father;
}
int func2(void)
{
volatile int father;
volatile int mother;
volatile int boy;
volatile int girl;
volatile int unnecessary;
    father = 30;
    mother = boy = girl = father;
    unnecessary = 0;
return father;
}
int func3(void)
{
volatile int stone[2];
    stone[0] = 30;
return stone[0];
}
int func4(void)
{
volatile int stone[2];
    stone[0] = 30;
if(stone[0] == 30)
    {
volatile int father;
        father = 91;
    }    
else
    {
volatile int mother;
        mother = 90;
    }
return stone[0];
}
int func5(void)
{
volatile int stone[2];
    stone[0] = 30;
if(stone[0] == 30)
    {
volatile int boy[2];
        boy[0] = 91;
    }    
else
    {
volatile int girl[2];
        girl[0] = 90;
    }
return stone[0];
}
int func10(int a, int b, int c, int d)
{
return a + b + c + d;
}
int func11(int a, int b, int c, int d)
{
volatile int father = a;
volatile int mother = b;
volatile int boy = c;
volatile int girl = d;
return father + mother + boy + girl;
}
typedef struct Home
{
int father;
int mother;
} THome;
int func12()
{
    THome home;
    home.father= 12;
    home.mother = 12;
return home.father + home.mother;
}
typedef int uint32;
int func13()
{
    uint32 home = 2;
    home *= 2;
return home;
}
int main(void)
{
    func1();
    func2();
    func3();
    func4();
    func5();

    func10(1,2,3,4);
    func11(1,2,3,4);
    func12();
    func13();
}

通常，ADS编译的代码使用R13作为堆栈指针，也就是SP。

先看看刚进入main()函数的时候，R13=0x08000000。

单步执行一步后，R13=0x07FFFFC。减少了4字节，PC入栈引起。

进入fun1()后，R13=0x07FFFFC。没有变化，说明这几个变量没有入栈，实际上他们分别分配在R0-R3。

进入fun2()后，R13=0x07FFFF8。比0x07FFFFC少4字节，前4个仍然分配在R0-R3，第5个变量入栈。

进入fun3()后，R13=0x07FFFF0。比0x07FFFFC少12字节，除了数组入栈外，还有PC。

进入fun4()后，R13=0x07FFFF0。跟func4()一样，数组和PC入栈，分支中的变量放在R0中。

进入fun5()后，R13=0x07FFFE8。比fun4()少8字节，说明分支中的数组也入栈了。

进入fun10()后，R13=0x07FFFFC。4个函数形参也是分配在R0-R3。

进入fun11()后，R13=0x07FFFEC。比0x07FFFFC少16字节，4个形参仍然分配在R0-R3，另外4个变量入栈。

进入fun12()后，R13=0x07FFFF0。跟func4()一样，结构体变量也是入栈的。

进入fun13()后，R13=0x07FFFFC。没有变化，char、int这些变量即使经过typedef，其处理方法仍然不变。