栈空间溢出

前言

嵌入式工程师们免不了和堆栈打交道，深入理解了这两个东西，才能从代码编写时就考虑清楚内存管理，避免到后期出现各种莫名其妙的问题。

最近在使用CC2530时也遇到了一些问题，怀疑跟栈空间溢出有关，于是做了一次梳理。可能有些理解还不到位，等了解了再修正。

本文是以CC2530为例做了测试，我们可以借鉴到其他单片机上。

所谓栈空间，就是一块内存空间。而溢出，就是使用的内存区域超过了这块空间。占用栈空间的是局部变量。

TI的FAE说CC2530的栈空间大小为223字节左右，最好不要超出。我实际测试，超过250就会崩溃，表现为打印函数出不来。可以这么理解，超过223字节的时候，栈空间溢出了，此时有些内存区域出现了覆盖等不良情况，但还没影响到打印的这部分；但栈使用超过250字节时，效果就很明显了，打印函数都被波及。

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一、栈溢出的几种现象

我把自己目前认为的可导致栈溢出的行为，给列了出来。1.1和1.2都很容易理解。1.3可能会被忽视，但其实理一理，发现并不难理解，因为子函数在占用栈空间时，其外部的函数并没有释放出栈空间。

1.1 单个局部变量的溢出

void main(void)
{
  uint8 tmp[250] = {0};
}

1.2 多个局部变量的溢出

void main(void)
{
  uint8 tmp1[120] = {0};
  uint8 tmp2[130] = {0};
}

1.3 嵌套函数的溢出

void Fun(void)
{
  uint8 tmp[120] = {0};
}

void main(void)
{
  uint8 tmp[130] = {0};
  Fun();
}

1.4 传递参数溢出

void Fun(struct PARA_T)
{
  ;
}

二、栈溢出的预防及优化

2.1 划分出子函数

如上面的1.3，如果可以优化成如下的多个子函数就可以避免栈溢出了。每个子函数在作用域结束时，其申请的栈空间会做释放。子函数处理是将局部变量放在同级的函数里，其实是在时间上将栈空间使用给叉开。我的同事之前不懂这点，以为我们的程序有大问题。

void Fun_120(void)
{
  uint8 tmp[120] = {0};
}

void Fun_130(void)
{
  uint8 tmp[130] = {0};
}

void main(void)
{
  Fun_120();
  Fun_130();
}

2.2 注意嵌套的总深度

在多级嵌套的时候，如果出现大的局部变量的时候，一定要格外小心。子函数的栈使用是在母函数的使用基础上增加的，空间上是累加的，必须要注意。

2.3 常用的临时变量可转化为静态变量

如1.3中，若FUN()中的tmp[120]经常需要调用，不妨可以将其转化为静态变量。让其转为占用RAM资源，避免其经常申请栈资源，冷不丁给你一个溢出。

2.4 传递参数时尽量用指针

如1.4中，直接传递结构体，可以改为传递结构体的指针。
void Fun(struct *PARA_T)
{
;
}

总结

大概就是这样吧。