C语言的内存管理

        当我们硬件资源很紧张的时候，内存的管理就显得尤为重要了。想对C语言的内存管理有个比较的好的了解，就让我先了解一下代码中那些东西与内存的关系最为直接、最为频繁，我的印象中，变量、函数与内存是分不开的。首先让我们来复习一下变量、函数的知识。

一  变量的类型：

    1. 全局变量：代码块之外的变量，全局变量一般是在.c中定义的，在.h用extern关键字声明的（定义只能是一次，声明是可以多次），如果其他.c文件想用就可以调用这个.h就行。还有另外几种方法来实现全局变量在多个.c文件共享。

    2. 静态变量：static关键字修饰的变量，静态变量有2种，一种是代码块之外的静态变量，这个是变量的只是本文件可用，代码块之内的静态变量，只能被代码块内所使用             

    3.局部变量：代码块内部的变量，没有任何的修饰符，实际这些变量的隐藏的修饰符是auto

    变量的一个很重要的性质作用域与内存的管理有很大的关系，作用域就是这个变量的生命周期、存在时间。

二 函数：函数默认都是全局的，当然也可以用static变量修饰，那么这个函数成了仅本文件有效。

三 内存管理：

    每一个应用程序都把所占用的内存分为了几个区域：下面就是分配示意图

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>int a = 10;//已经初始化的全局变量，数据段 int h;//未初始化的全局变量，bss段 static int b = 15;//全局static变量，数据段 int test(int x, int y);int main(void){int i = 0;//局部变量，栈 printf("&a = %p, a = %d, &b = %p, b = %d, &i = %p, i = %d, &h = %p, h = %d\n", &a, a, &b, b, &i, i, &h, h);int c = 1;printf("&c = %p, c = %d\n", &c, c);char *s ="hello";//s 存放栈，hello常量，数据段，所以s指向的内存在数据段 char *p = (char*)malloc(10);//堆 printf("&p = %p, p = %d, p = %s\n", &p, p, p);if (p != NULL){strcpy(p,s);}printf("&p = %p, p = %d, %s\n", &p, p, p);printf("c = %p, %s\n", s, s);i = test(a,c);printf("&i = %p, i = %d\n", &i, i);i = test(a,c);printf("&i = %p, i = %d\n", &i, i);if (p != NULL)//下面这段比较容易被忽视，但 {    free(p);    printf("&p = %p, p = %d, %s\n", &p, p, p);    p = NULL;    printf("&p = %p, p = %d, %s\n", &p, p, p);}return 0;}int test(int x, int y){static int d = 0;//数据段 printf("&d = %p, d = %d\n", &d, d);int e = 2;d += (x -y -e);return d;}

这些内存区分别都存了那些数据呢

1.代码段：存放cpu要执行的指令，通常都是只读，防止被修改。

2.数据段：已经初始化的全局变量，常量，静态变量。

3.bss段：未初始化的全局变量。

4.栈：是由编译器自动分配和释放的，存放的是一些局部变量和函数的参数。地址是向下生长的。每当函数被调用的时候，会把函数的返回地址和一些调用信息存放在栈区，再为函数的临时变量和参数在栈区申请内存。函数返回时，这些临时变量和参数的内存就会别销毁。

5堆：程序员自行分配和释放，不自行释放就会造成一些意想不到的bug，地址是向上生长的。

分了这么多区，编译器是基于什么呢，代码都是顺序执行，通过递归和跳转会重复执行一些代码，因为一些代码块会被重复使用，所以代码块里面申请的变量都放在栈里面，全局变量和静态变量一般在整个程序运行时期都要被访问。这样就可以节约内存。