有没有人详细的可以解释下C语言单片机程序的组成、存储与运行STM32实例演示？

　　本文将进程的地址空间（数据段、代码段、堆、栈等）
　　C语言的变量类型与存储（常量、自动变量、静态局部变量、全部变量）
　　单片机中FLASH、SRAM
　　单片机程序编译时的Code、RO-data、RW-data、ZI-data大小
　　等结合的到一起考虑。基本知识摘自书籍、网络，主要提供交叉部分的提示和反复修改示例代码的演示。
　　
　　
　　
　　
　　在操作系统中运行C程序还涉及到命令行参数和环境变量，单片机上主要如下：
　　1、栈区（stack），栈是由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。栈的申请是由系统自动分配，如在函数内部申请一个局部变量 int h，同时判别所申请空间是否小于栈的剩余空间，如若小于的话，在堆栈中为其开辟空间，为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出（单片机上没提示，数据乱了程序会有莫名其妙的错误并进入Hard Fault）。
　　2、堆（heap）区，堆一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。堆的申请是由程序员自己来操作的，在C中使用malloc函数，而C++中使用new运算符，但是堆的申请过程比较复杂：当系统收到程序的申请时，会遍历记录空闲内存地址的链表，以求寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，此处应该注意的是有些情况下，新申请的内存块的首地址记录本次分配的内存块大小，这样在delete尤其是 delete［］时就能正确的释放内存空间。
　　3、数据区（静态区） （static），全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。另外文字常量区，常量字符串就是放在这里，程序结束后有系统释放。
　　4、程序代码区，放着函数体的二进制代码。
　　写入ROM的是数据和机器指令，机器指令由操作码+操作数构成（有的没有操作数）。此时不再有任何C语言关键字、运算符、变量，汇编语言指令助记符、伪指令，编译器指令等。编译器先完成翻译工作，其中包括优化（C代码与汇编代码并不容易对应上），一个.c文件转换成一个.o文件，链接的过程进行地址分配，.o文件中的地址还是相对地址，链接后将是实际地址，操作数主要是立即数、寄存器、内存地址（采用精简指令集的寻址方式少），C语言中变量都是对应内存地址。
　　在PC中各区的地址是虚拟内存的地址，利用程序的局部性原理可以运行比内存空间大的程序，采用段页式存储，完整程序是储存在硬盘（外设）上的，根据需要复制其中一部分到内存运行，运行中可能需要进行段页切换。
　　单片机中使用实际物理地址（对单片机主程序来说只有一个进程），写入ROM（FLASH）的包括全部数据和代码，单片机启动过程进行加载，将可读可写的数据复制到SRAM中。指令读取从FLASH，数据读写从SRAM。（这种指令和数据储存在不同位置的叫哈弗结构，但有些只是存储位置不同访问时使用同一总线，部分单片机访问总线也是分开的使访问数据和访问指令可以并行处理，提高运行效率）
　　单片机的CPU内核不能任意直接写FLASH某个存储单元的内容，所以对CPU它是只读存储器ROM，SRAM可以任意读写存储单元是随机存储器RAM。一个型号的单片机通常提供不同的FLASH+SRAM组合。
　　编译出来的Code、RO、RW及加载代码储存在FLASH，RW和ZI需要SRAM空间。代码量、常量、全局变量之和过多FLASH不足，全部变量、静态变量之和过多SRAM不足，自动变量过多、函数嵌套调用过多栈空间不足运行中才会发现。
　　int main（void）
　　{
　　}
　　
　　int main（void）
　　{
　　int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　}
　　
　　自动变量是在栈空间的，且由于编译器的优化，增加的代码对代码段、数据段都没有影响。
　　int global_a=0;
　　int main（void）
　　{
　　int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　}
　　
　　
　　汇编代码中为全部变量生成了标号，然而数据区大小还是没变。
　　int global_a=0;
　　int main（void）
　　{
　　int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　}
　　
　　
　　CODE、RO、RW均有增加，汇编中增加了代码，CODE增加不难理解，RW增加也好理解，RO的增加应该来自常量区，但增加的值不好理解。
　　int global_a=0;
　　int main（void）
　　{
　　static int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　}
　　
　　
　　RW增加，ZI减少，ZI应该是算上了局部变量，静态变量是初始化的。
　　static int global_a=0;
　　int main（void）
　　{
　　static int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　}
　　
　　
　　全部变量加static后存储无变化，但不能被外部文件访问了，从汇编代码可以看出来。
　　static int global_a=0;
　　int global_b=0;
　　int add（int a，int b）
　　{
　　int temp;
　　temp=a+b;
　　temp++;
　　return temp;
　　}
　　int main（void）
　　{
　　//int auto_a=999;
　　static int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　global_b++;
　　//global_a=add（auto_a，global_b）;
　　}
　　
　　static int global_a=0;
　　int global_b=0;
　　int add（int a，int b）
　　{
　　int temp;
　　temp=a+b;
　　temp++;
　　return temp;
　　}
　　int main（void）
　　{
　　//int auto_a=999;
　　static int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　global_b++;
　　global_a=add（auto_a，global_b）;
　　}
　　
　　
　　同一文件内函数调用被优化
　　extern int add2（int a，int b）;
　　static int global_a=0;
　　int global_b=0;
　　int add（int a，int b）
　　{
　　int temp;
　　temp=a+b;
　　temp++;
　　return temp;
　　}
　　int main（void）
　　{
　　//int auto_a=999;
　　static int auto_a=999;
　　auto_a=auto_a;//这里是为了消除编译器告警
　　global_a=auto_a;
　　global_b++;
　　global_a=add（auto_a，global_b）;
　　global_b=add2（auto_a，global_a）;
　　while（1）;
　　}
　　
　　
　　
　　跳转到其它文件函数