C语言内存模型（内存组织方式）

转载自：http://c.biancheng.net/cpp/html/2857.html

我们知道，C程序开发并编译完成后，要载入内存（主存或内存条）才能运行（请查看：载入内存，让程序运行起来），变量名、函数名都会对应内存中的一块区域。

内存中运行着很多程序，我们的程序只占用一部分空间，这部分空间又可以细分为以下的区域：
内存分区说明程序代码区(code area)存放函数体的二进制代码静态数据区(data area)也称全局数据区，包含的数据类型比较多，如全局变量、静态变量、一般常量、字符串常量。其中：

• 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和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
• 常量数据（一般常量、字符串常量）存放在另一个区域。

注意：静态数据区的内存在程序结束后由操作系统释放。堆区(heap area)一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序运行结束时由操作系统回收。malloc()、calloc()、free() 等函数操作的就是这块内存，这也是本章要讲解的重点。

注意：这里所说的堆区与数据结构中的堆不是一个概念，堆区的分配方式倒是类似于链表。栈区(stack area)由系统自动分配释放，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。命令行参数区存放命令行参数和环境变量的值，如通过main()函数传递的值。

图1：C语言内存模型示意图

提示：关于局部的字符串常量是存放在全局的常量区还是栈区，不同的编译器有不同的实现，VC 将局部常量像局部变量一样对待，存储于栈（⑥区）中，TC则存储在静态数据区的常量区（②区）。

注意：未初始化的全局变量的默认值是 0，而未初始化的局部变量的值却是垃圾值（任意值）。请看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int global;
int main()
{
    int local;
    printf("global = %d\n", global);
    printf("local = %d\n", local);
    getch();
    return 0;
}

运行结果：
global = 0
local = 1912227604

为了更好的理解内存模型，请大家看下面一段代码：

纯文本复制

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int a = 0;  // 全局初始化区（④区）
char *p1;  // 全局未初始化区（③区）
int main()
{
    int b;  // 栈区
    char s[] = "abc";  // 栈区
    char *p2;  // 栈区
    char *p3 = "123456"; // 123456\0 在常量区（②），p3在栈上，体会与 char s[]="abc"; 的不同
    static int c = 0;  // 全局初始化区
    p1 = (char *)malloc(10),  // 堆区
    p2 = (char *)malloc(20);  // 堆区
    // 123456\0 放在常量区，但编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方
    strcpy(p1, "123456");
}