單片機開發(fā)設(shè)計中，堆(heap)棧(stack)是C語言編程的兩個基本概念。深圳單片機開發(fā)方案公司英銳恩就堆棧兩者的概念及特點進行解析。堆棧都是基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，棧更為簡單一些。棧是系統(tǒng)提供的功能，快速高效但是有限制、數(shù)據(jù)不靈活；而堆是函數(shù)庫提供的功能，靈活方便、數(shù)據(jù)適用面廣泛但是效率有一定降低。

在具體的單片機芯片C語言編程框架中，這兩個概念并不是并行的。對底層機器代碼的研究可以揭示，棧是機器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而堆則是單片機芯片C語言函數(shù)庫提供的。具體地說，現(xiàn)代計算機(串行執(zhí)行機制)，都直接在代碼底層支持棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這體現(xiàn)在，有專門的寄存器指向棧所在的地址，有專門的機器指令完成數(shù)據(jù)入棧出棧的操作。

單片機芯片中棧的特點是效率高，支持的數(shù)據(jù)有限，一般是整數(shù)，指針，浮點數(shù)等系統(tǒng)直接支持的數(shù)據(jù)類型，并不直接支持其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因為棧的這種特點，對棧的使用在程序中是非常頻繁的。對子程序的調(diào)用就是直接利用棧完成的。機器的call指令里隱含了把返回地址推入棧，然后跳轉(zhuǎn)至子程序地址的操作，而子程序中的ret指令則隱含從堆棧中彈出返回地址并跳轉(zhuǎn)之的操作。C語言中的自動變量是直接利用棧的例子，這也就是為什么當函數(shù)返回時，該函數(shù)的自動變量自動失效的原因。

和棧不同，單片機芯片中堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是由系統(tǒng)(無論是機器系統(tǒng)還是操作系統(tǒng))支持的，而是由函數(shù)庫提供的。基本的malloc/realloc/free函數(shù)維護了一套內(nèi)部的堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當程序使用這些函數(shù)去獲得新的內(nèi)存空間時，這套函數(shù)首先試圖從內(nèi)部堆中尋找可用的內(nèi)存空間，如果沒有可以使用的內(nèi)存空間，則試圖利用系統(tǒng)調(diào)用來動態(tài)增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存大小，新分配得到的空間首先被組織進內(nèi)部堆中去，然后再以適當空 間時，這套函數(shù)首先試圖從內(nèi)部堆中尋找可用的內(nèi)存空間，如果沒有可以使用的內(nèi)存空間，則試圖利用系統(tǒng)調(diào)用來動態(tài)增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存大小，新分配得到的空 間首先被組織進內(nèi)部堆中去，然后再以適當?shù)奶幚?比如和其他空閑空間合并成更大的空閑空間)，以更適合下一次內(nèi)存分配申請。

深圳單片機開發(fā)方案公司英銳恩推出的單片機芯片C語言編程中采用的棧Stack，由系統(tǒng)提供功能，快速高效，可處理的中斷源最高可以達到8級。