C语言数据在内存中的存储

来源:互联网 发布:mac上格式化u盘 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 10:43
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分:

1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。

其操作方式类似于数据结构中的栈。(内存分配时,与堆相向而生,因此申请内存是有限的,运用不当,会出现栈溢出)

2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。
3、全局区(静态区)(static)—存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

5、程序代码区—存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。

内存分配有以下三种方式:

1.从静态存储区域分配
内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
2.在栈上创建(地址从大到小)
在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。(栈上的变量都具有临时变量的特性)

3.从堆上分配(地址从小到大)

亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。
动态内存的生存期由程序员决定,使用非常灵活,但如果在堆上分配了空间,就有责任回收它,否则运行的程序会出现内存泄漏,
频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内存碎块。(在程序关闭(运行结束)后,内存泄漏消失)


由上图可以更加直接明了的看出数据在内存中的存储。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int g_val = 100;int g_un_val;int main(){int a;int b;int c;char *str1 = "hello world";    //在code区(只读)char str[] = "hello world";     //放在stack区*str = 'H';static int d;printf("code: %p\n", main);printf("init data: %p\n", &g_val);printf("uninit data: %p\n", &g_un_val);int *p = (int*)malloc(sizeof(int)* 10);int *q = (int*)malloc(sizeof(int)* 10);int arr[10];printf("heap_p: %p\n", p);printf("heap_q: %p\n", q);printf("a stack: %p\n", &a);printf("b stack: %p\n", &b);printf("c stack: %p\n", &c);printf("d (static): %p\n", &d);printf("stack: %p\n", &p);printf("stack: %p\n", &q);printf("arr 0 stack: %p\n", &arr[0]);//数组内存分配是批量化的申请一批空间,然后将arr[0]放在低地址中,后面元素依次下放。printf("arr 9 stack: %p\n", &arr[9]);printf("string : %p\n", str);free(p);return 0;}

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