heap_2 提供了一个更好的分配算法，不像heap_ 1 那样，heap_2提供了内存释放函数heap_2 不会把释放的内存块合并成一个大块，这样有一个缺点，随着你不断的申请内存，内存堆就会被分为很多个大小不一的内存(块)，也就是会导致内存碎片！heap_4  提供了空闲内存块合并的功能。

heap_2 的特性如下：

1、可以使用在那些可能会重复的删除任务、队列、信号量等的应用中，要注意有内存碎片产生！

2、如果分配和释放的内存 n 大小是随机的，那么就要慎重使用了，比如下面的示例：

      ●  如果一个应用动态的创建和删除任务，而且任务需要分配的堆栈大小都是一样的，那么heap_2 就非常合适。如果任务所需的堆栈大小每次都是不同，那么 heap_2 就 不适合了，因为这样会导致内存碎片产生，最终导致任务分配不到合适的堆栈！不过 heap_4 就很适合这种场景了。

      ●  如果一个应用中所使用的队列存储区域每次都不同，那么 heap_2 就不适合了，和上面一样，此时可以使用 heap_4。

     ●  应用需要调用 pvPortMalloc()和 vPortFree()来申请和释放内存，而不是通过其他FreeRTOS的其他 API 函数来间接的调用，这种情况下 heap_2 不适合。

3、如果应用中的任务、队列、信号量和互斥信号量具有不可预料性(如所需的内存大小不能确定，每次所需的内存都不相同，或者说大多数情况下所需的内存都是不同的)的话可能会导致内存碎片。虽然这是小概率事件，但是还是要引起我们的注意！

4、具有不可确定性，但是也远比标准 C 中的 malloc()和 free()效率高！

      heap_2 基本上可以适用于大多数的需要动态分配内存的工程中，而 heap_4 更是具有将内存 碎片合并成一个大的空闲内存块(就是内存碎片回收)的功能。

3.heap3.c

这个分配方法是对标准 C 中的函数 malloc()和 free()的简单封装，FreeRTOS 对这两个函数做了线程保护。

heap_3 的特性如下：

1、需要编译器提供一个内存堆，编译器库要提供 malloc()和 free()函数。比如使用 STM32 的话可以通过修改启动文件中的 Heap_Size 来修改内存堆的大小，如图所示

2、具有不确定性

3 、可能会增加代码量。

注意，在 heap_3 中 configTOTAL_HEAP_SIZE 是没用的！

4.heap4.c

heap_4提供了一个最优的匹配算法，不像heap_2，heap_4会将内存碎片合并成一个大的可用内存块，它提供了内存块合并算法。内存堆为ucHeap[]，大小同样为 configTOTAL_HEAP_SIZE。 可以通过函数 xPortGetFreeHeapSize()来获取剩余的内存大小。

heap_4 特性如下：

1 、可以用在那些需要重复创建和删除任务、队列、信号量和互斥信号量等的应用中。

2、不会像 heap_2 那样产生严重的内存碎片，即使分配的内存大小是随机的。

3、具有不确定性，但是远比 C 标准库中的 malloc()和 free()效率高。

heap_4 非常适合于那些需要直接调用函数 pvPortMalloc()和 vPortFree()来申请和释放内存的应用，注意，我们移植 FreeRTOS 的时候就选择的 heap_4！

heap_4 也使用链表结构来管理空闲内存块，链表结构体与 heap_2 一样。heap_4 也定义了两个局部静态变量 xStart 和 pxEnd 来表示链表头和尾，其中 pxEnd 是指向 BlockLink_t 的指针。

5.heap5.c

       heap_5 使用了和 heap_4 相同的合并算法，内存管理实现起来基本相同，但是heap_5允许内存堆跨越多个不连续的内存段。比如STM32 的内部 RAM 可以作为内存堆，但是STM32内部RAM比较小，遇到那些需要大容量 RAM 的应用就不行了，如音视频处理。不过 STM32 可 以外接 SRAM  甚至大容量的 SDRAM，如果使用 heap_4  的话你就只能在内部 RAM  和外部 SRAM 或 SDRAM 之间二选一了，使用 heap_5 的话就不存在这个问题，两个都可以一起作为内存堆来用。

       如果使用 heap_5 的话，在调用 API 函数之前需要先调用函数vPortDefineHeapRegions()来对内存堆做初始化处理，在vPortDefineHeapRegions()未执行完之前禁止调用任何可能会调用pvPortMalloc()的 API 函数！比如创建任务、信号量、队列等函数。函数vPortDefineHeapRegions() 只有一个参数，参数是一个 HeapRegion_t 类型的数组，HeapRegion 为一个结构体，此结构体在 portable.h 中有定义，这里就不例出例子了。    

      注意，数组中成员顺序按照地址从低到高的顺序排列，而且最后一个成员必须使用NULL。heap_5 允许内存堆不连续，说白了就是允许有多个内存堆。在 heap_2 和 heap_4 中只有一个内 存堆，初始化的时候只也只需要处理一个内存堆。 heap_5 有多个内存堆，这些内存堆会被连接 在一起，和空闲内存块链表类似，这个处理过程由函数 vPortDefineHeapRegions()完成。

     至此，FreeRTOS 官方提供的 5 种内存分配方法已经讲完了，heap_1 最简单，但是只能申请 内存，不能释放。heap_2 提供了内存释放函数，用户代码也可以直接调用函数 pvPortMalloc()和 vPortFree()来申请和释放内存，但是 heap_2 会导致内存碎片的产生！heap_3 是对标准 C 库中的 函数 malloc()和 free()的简单封装，并且提供了线程保护。heap_4 相对与 heap_2 提供了内存合 并功能，可以降低内存碎片的产生，我们移植 FreeRTOS 的时候就选择了 heap_4 。heap_5 基本 上和 heap_4 一样，只是 heap_5 支持内存堆使用不连续的内存块。

总结：

       heap.c虽然在使用的时候可以傻瓜式的直接无脑使用heap.4,但从heap1到heap5，我们可以看到FreeRTOS对于更加有秀的内存分配方法所作出的努力，从heap1只能固定格式分配、没提供内存删除函数、到heap4提供内存合并算法，就像牙牙学语的婴儿逐步成长成为了巨人，越来越强大。

     到这里，FreeRTOS的学习也告一段落，FreeRTOS中的队列、信号量、列表、软件定时器、配置API函数、事件组、任务通知、延迟函数、空闲函数、优先级希望大家有学会并有所收获，下面就是做实际的项目边学边练，希望大家能够将FreeRTOS学到手！