小弟问一个堆栈生长方式的问题

jikaishihuaidan

 任哲书中讲到堆栈生长方式的不同会影响到栈顶指针的指向。这个我不是很明白。
 比如一个数组a[5];
1.在2种增长方式下都是先压a[0]吗？如果是这样的话那栈顶不是始终指向a[5]吗?
2.堆栈的生长方式和我们所说的大端小端模式是一回事吗？

jikaishihuaidan

回复【楼主位】jikaishihuaidan:
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自己顶一下，期待回答。

正点原子

1，
对于同一个数组来说，无论堆还是栈，都是地址从低到高的。a[0]就是地地址，a[4]就是高地址。
stm32的栈生长方向是向下的，所以你的a[5]，如果是在函数里面（作为局部变量，由栈分配），栈顶就是指向&a[0]了。下一个变量要分配的时候，地址就比&a[0]要小的。

2，不是一回事。
堆的增长方向，都是从低地址向高地址增长。在stm32里面，栈的增长方向是向下的。

可以通过如下代码测试：
//保存栈增长方向
//0,向下增长;1,向上增长.
static u8 stack_dir;

//CPU大小端
//0,小端模式;1,大端模式.
static u8 cpu_endian;




//查找栈增长方向,结果保存在stack_dir里面.
void find_stack_direction(void)
{
    static u8 *addr=NULL; //用于存放第一个dummy的地址。
    u8 dummy;               //用于获取栈地址 
    if(addr==NULL)   //第一次进入
    {                          
        addr=&dummy;    //保存dummy的地址
        find_stack_direction ();  //递归 
    }else                //第二次进入 
{
        if(&dummy>addr)stack_dir=1; //第二次dummy的地址大于第一次dummy,那么说明栈增长方向是向上的. 
        else stack_dir=0;           //第二次dummy的地址小于第一次dummy,那么说明栈增长方向是向下的.  
}
} 
//获取CPU大小端模式,结果保存在cpu_endian里面
void find_cpu_endian(void)
{ 
int x=1;
if(*(char*)&x==1)cpu_endian=0; //小端模式 
else cpu_endian=1; //大端模式  
}


int main(void)
{  
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
uart_init(72,9600);   //串口初始化为9600
delay_init(72);       //延时初始化 
LED_Init();    //初始化与LED连接的硬件接口  
find_stack_direction(); //获取栈增长方式
find_cpu_endian(); //获取CPU大小端模式
  while(1)
{
if(stack_dir)printf("STACK DIRCTION:向上生长\r\n\r\n");
else printf("STACK DIRCTION:向下生长\r\n\r\n");
if(cpu_endian)printf("CPU ENDIAN:大端模式\r\n\r\n");
else printf("CPU ENDIAN:小端模式\r\n\r\n"); 
delay_ms(500);
LED0=!LED0;  
}  
}

jikaishihuaidan

回复【3楼】正点原子:
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原子哥讲的太好了，太感谢了。
2，不是一回事。  是不是堆栈的生长方式和内存大小端模式无关。

小弟还有个问题：大家平时口头是说的堆栈实际上是指栈吧，
定义的局部变量只是占用栈空间，而不是被压入堆栈，这和用push压栈的变量有什么区别呢？

正点原子

回复【4楼】jikaishihuaidan:
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后面的问题，我也不知道了，^_^...

jikaishihuaidan

回复【5楼】正点原子:
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百度了下好像是局部变量的定义不会引起栈顶指针SP的改变，而PUSH，POP会使SP加1或减1。存储局部变量的栈和压栈出栈的栈在内存中是分开的，不共用。

烂泥桑

回复【6楼】jikaishihuaidan:
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这么神奇，楼主能再讲讲吗？

styleno1

回复【楼主位】jikaishihuaidan:

 任哲书中讲到堆栈生长方式的不同会影响到栈顶指针的指向。这个我不是很明白。
 比如一个数组a[5];
1.在2种增长方式下都是先压a[0]吗？如果是这样的话那栈顶不是始终指向a[5]吗?
2.堆栈的生长方式和我们所说的大端小端模式是一回事吗？

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1、这样的，运行某函数时，LR保存返回地址然后跳转，
你说的（局部动态分配）数组，它获得5字节的栈空间，顺序仍是由小至大。
它本身就在栈里，和压栈出栈没啥关联。

styleno1

回复【4楼】jikaishihuaidan:

回复【3楼】正点原子:
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原子哥讲的太好了，太感谢了。
2，不是一回事。  是不是堆栈的生长方式和内存大小端模式无关。
小弟还有个问题：大家平时口头是说的堆栈实际上是指栈吧，
定义的局部变量只是占用栈空间，而不是被压入堆栈，这和用push压栈的变量有什么区别呢？

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严格说，这个词是2种数据结构：堆、栈。
特定的局部变量只占用栈空间，与压/出栈相关的多数操作是为了保护/恢复现场，偶用于多参数传递。

jikaishihuaidan

回复【8楼】styleno1:
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恩，谢谢啦。

jikaishihuaidan

 回复：[6楼] 烂泥桑 

 styleno1 说的挺对的。给你贴几条代码。
这是主函数：

下边是反汇编的结果（黑色部分）：

已进入主函数就将R4和LR压栈
R4=0，根据后面的操作可知道这是i=0；
用R0给Uart_Select()传递参数0
调用port_init()
加载0x300011fc处的内容，用处不懂？？
调用uart0_init()
跳转到0x300011e8（对i和10进行比较）
不懂？？（猜测是给printf传递参数）
调用printf函数
R0=R4+1，即把i +1结果放在R0
屏蔽R0的高24位，不明白为什么这样做？？
比较i和10的大小
如果小于就跳到0x300011d4（while开始的地方）
R0=0，依然不明白？？
将R4弹出，LR弹到PC
这一堆DCD开辟的内存貌似是用来做文字缓冲池？？


所以定义局部变量和sp的移动是没有关系的，因为sp只在函数调用时候会保存现场，而定义的局部变量仅仅是编译器在当前模式下的堆栈里（确切说是栈）给它分配一个存储单元；函数调用完成后，随着堆栈指针的移动，cpu就找不到局部变量了。
  
 对于这段汇编程序里R0寄存器的操作起到什么用处还请各位大侠指点迷津。