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变量存储重温与Clion编辑器的学习与实践

2021-12-17 23:59:22  阅读：209  来源： 互联网

标签：int local global 重温 init 编辑器 inits printf Clion


编写一个C程序，重温全局变量、局部变量、堆、栈等概念

一、C程序的内存分配

栈区（stack）
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。
堆区（heap）
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 。它与数据结构中的堆不同，分配方式类似于链表。
全局区（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、未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。当程序结束后，变量由系统释放 。
文字常量区
存放常量字符串。当程序结束后，常量字符串由系统释放 。
程序代码区
存放函数体的二进制代码。
正常的程序在内存中通常分为程序段、数据段、堆栈三部分。
程序段里放着程序的机器码、只读数据，这个段通常是只读，对它的写操作是非法的。
数据段放的是程序中的静态数据。
堆栈是内存中的一个连续的块。一个叫堆栈指针的寄存器（SP）指向堆栈的栈顶。堆栈的底部是一个固定地址。堆栈有一个特点就是，后进先出。也就是说，后放入的数据第一个取出。它支持两个操作，PUSH和POP。PUSH是将数据放到栈的顶端，POP是将栈顶的数据取出。动态数据存放在堆栈中。

存储区图解
在这里插入图片描述

二、Ubuntu，stm32开发板编程，输出信息进行验证

初始程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//定义全局变量
int init_global_a = 1;
int uninit_global_a;
static int inits_global_b = 2;
static int uninits_global_b;
void output(int a)
{
	printf("hello");
	printf("%d",a);
	printf("\n");
}

int main( )
{   
	//定义局部变量
	int a=2;
	static int inits_local_c=2, uninits_local_c;
    int init_local_d = 1;
    output(a);
    char *p;
    char str[10] = "lyy";
    //定义常量字符串
    char *var1 = "1234567890";
    char *var2 = "qwertyuiop";
    //动态分配
    int *p1=malloc(4);
    int *p2=malloc(4);
    //释放
    free(p1);
    free(p2);
    printf("栈区-变量地址\n");
    printf("                a：%p\n", &a);
    printf("                init_local_d：%p\n", &init_local_d);
    printf("                p：%p\n", &p);
    printf("              str：%p\n", str);
    printf("\n堆区-动态申请地址\n");
    printf("                   %p\n", p1);
    printf("                   %p\n", p2);
    printf("\n全局区-全局变量和静态变量\n");
    printf("\n.bss段\n");
    printf("全局外部无初值 uninit_global_a：%p\n", &uninit_global_a);
    printf("静态外部无初值 uninits_global_b：%p\n", &uninits_global_b);
    printf("静态内部无初值 uninits_local_c：%p\n", &uninits_local_c);
    printf("\n.data段\n");
    printf("全局外部有初值 init_global_a：%p\n", &init_global_a);
    printf("静态外部有初值 inits_global_b：%p\n", &inits_global_b);
    printf("静态内部有初值 inits_local_c：%p\n", &inits_local_c);
    printf("\n文字常量区\n");
    printf("文字常量地址     ：%p\n",var1);
    printf("文字常量地址     ：%p\n",var2);
    printf("\n代码区\n");
    printf("程序区地址       ：%p\n",&main);
    printf("函数地址         ：%p\n",&output);
    return 0;
}

Ubuntu

在这里插入图片描述

STM32

创建工程的过程就不介绍了可以直接去下面链接提取
工程链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1SWCUT1Hvw-hXiyj20IaX1A
提取码：x7ba
代码如下：

修改一下主函数（test.c）


#include "usart.h"		
#include "delay.h"	
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//定义全局变量
int init_global_a = 1;
int uninit_global_a;
static int inits_global_b = 2;
static int uninits_global_b;
void output(int a)
{
	printf("hello");
	printf("%d",a);
	printf("\n");
}

int main(void)
{				 
	u16 t; u16 len; u16 times=0;
	Stm32_Clock_Init(9);	//??????
	delay_init(72);	  		//?????
	uart_init(72,115200); 	//??????115200
  	while(1)
	{
		//定义局部变量
	int a=2;
	static int inits_local_c=2, uninits_local_c;
    int init_local_d = 1;
    output(a);
    char *p;
    char str[10] = "haohao";
    //定义常量字符串
    char *var1 = "1234567890";
    char *var2 = "haohaoshahaizi";
    //动态分配
    int *p1=malloc(4);
    int *p2=malloc(4);
    //释放
    free(p1);
    free(p2);
    printf("栈区-变量地址\n");
    printf("                a：%p\n", &a);
    printf("                init_local_d：%p\n", &init_local_d);
    printf("                p：%p\n", &p);
    printf("              str：%p\n", str);
    printf("\n堆区-动态申请地址\n");
    printf("                   %p\n", p1);
    printf("                   %p\n", p2);
    printf("\n全局区-全局变量和静态变量\n");
    printf("\n.bss段\n");
    printf("全局外部无初值 uninit_global_a：%p\n", &uninit_global_a);
    printf("静态外部无初值 uninits_global_b：%p\n", &uninits_global_b);
    printf("静态内部无初值 uninits_local_c：%p\n", &uninits_local_c);
    printf("\n.data段\n");
    printf("全局外部有初值 init_global_a：%p\n", &init_global_a);
    printf("静态外部有初值 inits_global_b：%p\n", &inits_global_b);
    printf("静态内部有初值 inits_local_c：%p\n", &inits_local_c);
    printf("\n文字常量区\n");
    printf("文字常量地址     ：%p\n",var1);
    printf("文字常量地址     ：%p\n",var2);
    printf("\n代码区\n");
    printf("程序区地址       ：%p\n",&main);
    printf("函数地址         ：%p\n",&output);
    return 0;
	}	 
}

点击魔法棒，勾选C99 Mode
在这里插入图片描述
在调整一下设置
在这里插入图片描述
烧录成功
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

安装Clion2021，采用一套新的嵌入式软件开发工具包（替代Keil），完成stm32F103 点亮LED的程序。

一、CLion

介绍

Clion 是一款专门开发 C 以及 C++ 所设计的跨平台的 IDE。它是以 IntelliJ 为基础设计的，包含了许多智能功能来提高开发人员的生产力。
这种强大的 IDE 帮助开发人员在 Linux、OSX 和 Windows 上来开发 C/C++ ，同时它还能使用智能编辑器来提高代码质量、自动代码重构并且深度整合 Cmake 编译系统，从而提高开发人员的工作效率。
CLion 支持 GCC、clang、MinGW、Cygwin 编译器以及 GDB 调试器。提供对 Cmake 支持：包含自动处理 Cmake changes 和 Cmake Targets，更新新创建的 C/C++ 档案以及 Cmake Cache 编辑器。

下载

官网下载：CLion2021.2 Winx64
https://www.jetbrains.com/zh-cn/clion/download/#section=windows
安装过程忘记截图了可以去https://blog.csdn.net/m0_58892312/article/details/121866325看一下安装过程
在这里插入图片描述

安装配置 arm-none-eabi-gcc

windows 上到这下载：
GNU Toolchain | GNU-RM Downloads – Arm
https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads
进入网页后，点击 gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-win32.zip 下载
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安装好以后，将安装目录下的 bin 文件夹添加到环境变量
测试是否安装成功
在命令行里用以下语句测试：arm-none-eabi-gcc -v
如下图，有信息输出，那就是装好了
在这里插入图片描述

三、安装配置 MinGW

打开网址：
https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains targetting Win64/Personal Builds/mingw-builds/
下载 MinGW 官方压缩包
不要点击绿色的按钮，一直向下滑动，找到压缩包，点击下载既可
在这里插入图片描述
解压成功后
在这里插入图片描述

开始操作

进入 CLion，新建一个工程
在这里插入图片描述
选择一个存放地点
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

下载OpenOCD

去https://gnutoolchains.com/arm-eabi/openocd/处下载
在这里插入图片描述
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选择 File-Settings-Build-Embedded Development，将右侧的 OpenOCD 文件目录转换到自己下载的位置，最后点击 Test 发现提示颜色为墨绿色，即代表配置成功 （顺便把 CubeMX 也配置了）
在这里插入图片描述

利用 CLion 点亮 LED

用 CLion 创建新工程
选择 STM32CubeMX ，填写好项目要保存的路径，点击 Create 即可
在这里插入图片描述
等待调用 STM32CubeMX
在这里插入图片描述
工程创建好后，点击 Open with STM32CubeMX，进入 CubeMX
在这里插入图片描述
打开之后，点击左上角的如图位置，进入芯片选择
在这里插入图片描述
选择使用 STM32F103C8，之后点击 Start Porject 开始配置
在这里插入图片描述
配置 SYS
在这里插入图片描述
配置 RCC
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配置引脚
设置 PC13 引脚为 GPIO_Output 来点亮 LED 灯。
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配置串口 USART1
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命名工程文件并设置
Project Name 要重新填写一下(因为换芯片的过程，其实是 Cube 新建了一个 ioc 文件)，建议填写之前的工程名和文件目录，这样就可以把之前不想要的那个 .ioc 文件覆盖掉。
然后" Toolchain/IDE "那里，选择 SW4STM32
在这里插入图片描述
回到 CLion，可以看到出现了如下界面，选择 st_nucleo_f103rb.cfg 文件，并使用
注意：如果回到 CLion之后没有出现如下界面，那就可能是你上一步生成 CubeMX 工程的时候，文件命名和目录选择与之前的不同导致的，只需要重新在 CLion 打开你重新生成的 CubeMX 工程文件目录即可。
在这里插入图片描述
寻找 st_nucleo_f103rb.cfg 文件位置
点击左上角如图位置
在这里插入图片描述
出现下面界面，点击图中的 …
在这里插入图片描述
修改 st_nucleo_f103rb.cfg 文件
根据刚才查看到的目录位置打开该文件，将第十行注释掉
在这里插入图片描述
添加代码
打开 main.c 文件，在 while 循环里添加使 PC13 引脚 LED 闪烁的代码

while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(500);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(500);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

在这里插入图片描述
编译以后烧录
在这里插入图片描述

参考

https://blog.csdn.net/m0_58892312/article/details/121866325
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/110308101

标签：int,local,global,重温,init,编辑器,inits,printf,Clion
来源： https://blog.csdn.net/qq_52772319/article/details/121958762

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