C中内存堆栈的布局---linux 简单实例

来源：互联网发布：淘宝app怎么看评价编辑：程序博客网时间：2024/05/22 14:42

http://blog.csdn.net/billvsme/article/details/18282897

一、linux 内存管理

1. 变量空间

linux 每运行一个程序都会在/proc内生成一个跟自己pid一样的文件夹，你面放着程序有关的信息

ldd ./1

可以看到

linux-vdso.so.1 (0x00007fff47eac000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f37c4414000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f37c47bc000)

/lib64/ld-linux-x86-64.so.2是一个可执行文件用来生成 /proc/${pid}内的文件

[cpp] view plaincopy
<span style="font-size:14px;">#include<stdio.h>  
#include<unistd.h>  
#include<malloc.h>  
int a1;  
static int a2=2;  
const int a3=2;  
int add(int a,int b)  
{  
    return a+b;  
}  
int main()  
{  
  
    int b1;  
    static int b2=2;  
    const int b3=2;  
    int *p1;  
    int *p2 = (int *)malloc(4);  
    printf("a1 %p\n",&a1);  
    printf("a2 %p\n",&a2);  
    printf("a3 %p\n",&a3);  
    printf("b1 %p\n",&b1);  
    printf("b2 %p\n",&b2);  
    printf("b3 %p\n",&b3);  
    printf("p1 %p\n",p1);  
    printf("p2 %p\n",p2);  
    printf("main %p\n",main);  
    printf("f %p\n",add);  
    printf("%d\n",getpid());  
    while(1);  
    return 0;  
}</span><span style="font-size: 18px;">  
</span>  

结果

a1 0x601060
a2 0x601048
a3 0x400828
b1 0x7fffaa41f41c
b2 0x60104c
b3 0x7fffaa41f418
p1 0x7fffaa41f510
p2 0xddd010
main 0x4005e8
f 0x4005d4
18155

cat /proc/18155/map 结果

00400000-00401000 r-xp 00000000 08:13 1845721 /codes/gj/1
00600000-00601000 r--p 00000000 08:13 1845721 /codes/gj/1
00601000-00602000 rw-p 00001000 08:13 1845721 /codes/gj/1
00ddd000-00dfe000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7f7916efa000-7f7917099000 r-xp 00000000 08:13 2883641 /lib64/libc-2.15.so
7f7917099000-7f7917298000 ---p 0019f000 08:13 2883641 /lib64/libc-2.15.so
7f7917298000-7f791729c000 r--p 0019e000 08:13 2883641 /lib64/libc-2.15.so
7f791729c000-7f791729e000 rw-p 001a2000 08:13 2883641 /lib64/libc-2.15.so
7f791729e000-7f79172a2000 rw-p 00000000 00:00 0
7f79172a2000-7f79172c3000 r-xp 00000000 08:13 2883719 /lib64/ld-2.15.so
7f7917490000-7f7917493000 rw-p 00000000 00:00 0
7f79174c1000-7f79174c3000 rw-p 00000000 00:00 0
7f79174c3000-7f79174c4000 r--p 00021000 08:13 2883719 /lib64/ld-2.15.so
7f79174c4000-7f79174c5000 rw-p 00022000 08:13 2883719 /lib64/ld-2.15.so
7f79174c5000-7f79174c6000 rw-p 00000000 00:00 0
7fffaa400000-7fffaa421000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]
7fffaa444000-7fffaa445000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]

可以知道全局的普通变量、静态变量放在全局栈中，全局 const变量放在代码区。

局部普通变量和const变量都放在局部栈中，static变量放在全局栈中。malloc申请的空间放在堆中。

main函数和自己写的函数都是放在代码区的。

2.malloc 申请的内存

[cpp] view plaincopy
<span style="font-size:14px;">#include<stdio.h>  
#include<unistd.h>  
#include <malloc.h>  
  
int main(int argc, const char *argv[])  
{  
    int a1 = 10;  
    int a2 = 10;  
    int a3 = 10;  
  
    int *p1 = (int*)malloc(4);  
    int *p2 = (int*)malloc(4);  
    int *p3 = (int*)malloc(4);  
  
    printf("a1 %p\n",&a1);  
    printf("a2 %p\n",&a2);  
    printf("a3 %p\n",&a3);  
  
    printf("p1 %p\n",p1);  
    printf("p2 %p\n",p2);  
    printf("p3 %p\n",p3);  
  
  
    printf("%d\n",getpid());  
    while(1);  
    return 0;  
}  
  
  
结果：  
a1 0x7fff4445f7a4  
a2 0x7fff4445f7a0  
a3 0x7fff4445f79c  
p1 0x1dcb010  
p2 0x1dcb030  
p3 0x1dcb050  
18323</span>  

可以知道：
1. 普通变量是在栈中的，它的地址是越早分配的地址越小，malloc 创建的内存是在堆中的地址是按顺序分配下来的
2. malloc申请的变量不是申请4个字节就只占用4个直接，具体见后面。

3.malloc申请的内存结构

[cpp] view plaincopy
<span style="font-size:14px;">#include<stdio.h>  
#include<malloc.h>  
  
int main(int argc, const char *argv[])  
{  
    int *p1 = malloc(4);  
    int *p2 = malloc(4);  
    int *p3 = malloc(4);  
    *p1 = 1;  
    *(p1+1) = 2;  
    *(p1+2) = 3;  
    *(p1+3) = 4;  
    *(p1+4) = 5;  
    *(p1+5) = 6;  
    *(p1+6) = 7;  
    *(p1+7) = 8;  
    *(p1+8) = 10;  
    *(p1+9) = 11;  
  
    //free(p1);  
    printf("%d\n",*p2);  
    return 0;  
}  
结果：  
10</span>  

虽然看起来没有什么错，但如果 free(p1)就会出现严重的错误。
原因堆是由链表管理的，malloc 生成的空间，先是本身的数据，再是前一个元素的地址，再是后一个元素的地址，再后一个是本身数据的长度。所以改变 p1+2 p1+3 的值会使 free 出错。

4.new delete跟 malloc free有什么区别

new就是靠malloc的 delete 就是靠free的，
只是new 在生成是会初始化，delete在删除是会先清0。

其他知识点：
c语言是弱类型语言，c++是强类型语言
int *p = malloc(4);
在c是对的，在c++是错的，c++一定要(int*)malloc(4);
gcc xxx.cpp 是按照c++ 编译的
gcc xxx.c 才会按照c编译

0 0