4.4 C和C++中的栈使用

C 和 C++ 都会使用栈（stack）。例如，栈中通常保存以下内容：

• 函数的返回地址。
• 必须保存的寄存器，这些由 KF32编译器的调用约定决定。
• 局部变量，包括局部数组、结构体和联合体。
• C++ 中的类实例

有些栈使用情况并不直观，例如：

• 如果局部整型或浮点变量溢出寄存器（spilled），也就是未分配到寄存器，它们会分配到栈上。
• 结构体通常分配在栈上。栈上会保留一块大小为 sizeof(struct) 的空间。但是，编译器也可能尝试将结构体分配到寄存器中。
• 如果数组的大小在编译时已知，编译器会将其分配到栈上。栈上会保留一块大小为 sizeof(array) 的空间
• 一些优化可能会引入新的临时变量，用于保存中间结果。这些优化包括：公共子表达式消除（CSE, Common Subexpression Elimination）、活跃区间拆分（Live Range Splitting）、结构体拆分（Structure Splitting），编译器会尝试将这些临时变量分配到寄存器中。如果寄存器不足，则会将其溢出到栈上。
• KF32编译器要求某些函数参数通过栈传递，而不是寄存器传递。具体取决于参数的类型、大小以及参数顺序。

4.4.1 减少栈使用量的方法

在嵌入式系统中，栈空间有限，因此在编写应用程序时，尽量减少栈使用量可以提高系统的可靠性和性能。以下是常用方法：

• 编写只需要少量变量的小函数
• 避免使用大型局部结构体和数组
• 避免递归
• 尽量减少函数中每个时刻正在使用的变量数量
• 使用 C 语言的块作用域语法，并仅在需要时声明变量，以便不同作用域可以共享同一块内存