最近，我一直在考虑如何完成编译时内存分配。据我所知，编译器在编译时为变量分配固定数量的字节。这对于这样的语句是有意义的：
char buffer[256];
编译器将为变量分配256字节的内存，这将是它的结束。如果我想动态创建内存，我需要使用OS提供的malloc等函数。然后我想到了这个函数，它不会使用任何操作系统相关的功能，但它会像动态分配一样。
*char malloc(size_t size) {
char (*mem)[size];
return mem;
}
编译器无法预先分配内存，因为在程序运行时可以多次调用此函数。这究竟是如何工作的？编译器如何处理这样的函数？我会假设操作系统处理此问题，但这并不使用任何操作系统相关的功能，这意味着它可以在没有操作系统的硬件上运行。
首先，*char应该是char*和mem不应该是指针::
char* malloc(size_t size) {
char mem[size];
return mem;
}
这会将size字节的内存分配为堆栈上的局部变量。如您所知，函数退出时会破坏局部变量。它返回一个指向局部变量的指针，然后由于函数退出局部变量而被销毁。实际上，该空间将被重用于下一个函数调用的局部变量。
如果您尝试以这种方式分配两块内存，您将获得相同的地址：
char *mem1 = malloc(10); // using your malloc
char *mem2 = malloc(10); // using your malloc
// probably mem1 and mem2 point to the same memory now
如果调用另一个函数，内存可能会被破坏，因为该函数也允许使用局部变量：
char *mem1 = malloc(10); // using your malloc
strcpy(mem1, "abcde"); // if you're lucky, strcpy won't crash...
printf("Hello world.\n");
printf("mem1 contains %s\n"); // it won't be abcde because strcpy or printf overwrote the memory
简而言之：
这究竟是如何工作的？
它不会。
缩小术语操作系统 - 当你说操作系统时，你实际上是指像Windows或Unix这样的“桌面操作系统”，它不仅可以处理多任务处理，还可以处理内存分配，文件系统，驱动程序等等。但也有RTOS除了处理多任务之外什么都不做 - 他们不关心动态内存分配。
不使用“桌面操作系统”的应用程序，例如微控制器应用程序，但出于某些混淆的原因，无论如何都想使用malloc，在链接时为堆预留一定量的RAM。 malloc然后统治这个记忆区域，并从那里取得内存。在这种情况下，malloc仅由编译器库实现和处理。
这说明了使用malloc进行此类应用是多么无意义。首先，嵌入式系统不运行多个程序，并且它们永远不会停止执行程序，因此它对free()内存永远不会有意义 - 你是谁解放它的？没有其他程序可以共享RAM。您的程序可以独占访问所有可用的RAM内存。
所以你在RAM中有这个固定区域标记为堆并禁止用于除malloc以外的任何人，你可以在那里存储静态分配的变量。这实际上是浪费空间。因为无论如何，您的程序必须能够处理RAM峰值使用峰值的最坏情况。此时，无论是静态存储，还是堆栈或堆上，都必须有一定数量的可用内存。
这意味着任何这样的程序必须提前预留那些确切的内存，否则它将会中断 - 它将需要与最坏情况一样多的RAM。既然你必须支持这种最坏的情况，你就不能以任何明智的方式将这些记忆重新用于其他目的。
至于存储临时变量，已经存在堆栈，这更快，更安全。所以你不需要malloc。
这是在没有操作系统的系统中从未使用堆分配的主要原因 - 它没有意义。我一直看到混乱的PC程序员启动嵌入式系统编程，在你知道它之前，他们开始使用malloc，因为他们“不知道在编译时需要多少内存”。但是在嵌入式系统上，你必须始终知道这一点 - 你需要足够的时间来处理最坏的情况。因此，您需要为所有内容设置固定的最大限制。