C语言的代码内存布局具体解释

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C C++语言变量声明内存分配

C C++语言变量声明内存分配

C/C++语言变量声明内存分配2010-11-08 07:10:20| 分类:编程|字号订阅一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分1、栈区(stack)—程序运行时由编译器自动分配,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。

程序结束时由编译器自动释放。

2、堆区(heap)—在内存开辟另一块存储区域。

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。

注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。

3、全局区(静态区)(static)—编译器编译时即分配内存。

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。

- 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—存放函数体的二进制代码。

例子程序这是一个前辈写的,非常详细//main.cppint a = 0; 全局初始化区char *p1; 全局未初始化区main(){int b;// 栈char s[] = "abc"; //栈char *p2; //栈char *p3 = "123456"; //"123456/0"在常量区,p3在栈上。

static int c =0;//全局(静态)初始化区p1 = (char *)malloc(10);p2 = (char *)malloc(20);//分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

strcpy(p1, "123456"); //123456/0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。

}===============C语言程序的内存分配方式1.内存分配方式内存分配方式有三种:[1]从静态存储区域分配。

C语言内存使用详解

C语言内存使用详解

C语言内存使用详解C语言是一种低级语言,开发者可以直接控制内存使用。

了解C语言内存使用的机制和技巧对于编写高效、安全和可靠的程序至关重要。

本文将详细介绍C语言内存使用的知识和技术,并提供一些实用的建议。

在C语言中,内存是以字节为单位进行管理的,通常将内存分为栈和堆两种。

栈是一种自动分配和自动释放内存的数据结构。

它的特点是后进先出(LIFO),即最后分配的内存最先释放。

栈主要用于存储局部变量、函数参数和函数调用的上下文信息。

在函数调用结束后,分配给局部变量的内存会自动释放。

堆是一种动态分配内存的数据结构,程序员可以手动分配和释放内存。

堆的管理需要调用系统提供的函数,如malloc(和free(。

堆主要用于存储动态分配的数据,如数组、结构体和指针。

程序员需要手动管理堆内存,确保及时释放不再使用的内存,否则会造成内存泄漏。

为了更好地使用内存,提高程序的性能和可靠性,下面是一些C语言内存使用的技巧和注意事项:1.使用局部变量:局部变量是保存在栈上的,它们的生命周期与函数的调用关系密切相关。

局部变量不仅可以节约内存,还可以提高程序的执行效率。

2.合理分配静态变量和全局变量:静态变量和全局变量在程序执行过程中一直存在,它们的生命周期不受函数调用的影响。

过多的静态变量和全局变量会占用大量的内存,影响程序的性能。

3. 动态分配内存时要检查返回值:在调用malloc(等动态分配内存的函数时,要检查返回值是否为NULL。

如果返回值为NULL,表示没有足够的内存可用。

处理内存分配失败的情况至关重要,可以提前终止程序或采取其他恰当的措施。

4. 及时释放不再使用的内存:动态分配的内存在不再使用时要及时释放,以避免内存泄漏。

使用free(函数将内存返回给系统,以供其他程序使用。

5.防止指针错误:指针是C语言中非常重要的概念,但也容易出现指针错误,如空指针引用、越界访问等。

使用指针时要特别小心,确保指针正确地指向有效的内存区域。

c++内存分配机制

c++内存分配机制

C++的内存分配机制可以分为四个区域:堆区、栈区、全局/静态存储区和常量存储区。

1. 堆区:动态内存分配区,程序在运行时可以向该区域申请一定大小的内存,用malloc或new来申请,用free或delete来释放。

2. 栈区:存放函数的参数值和局部变量,由编译器自动分配和释放,其操作方式类似于数据结构中的栈。

3. 全局/静态存储区:全局变量和静态变量被存放在此区域中,包括初始化的全局变量和静态变量(空白初始化的全局变量和静态变量也会被存放在此区域),全局变量和静态变量在程序整个运行期间一直被保留。

4. 常量存储区:常量被存放在此区域中,不允许修改。

C++内存分配机制遵循二八定律,即80%的内存空间被80%的程序所使用,而剩下的20%的内存空间则被浪费。

因此,在编写C++程序时,应该尽可能地利用好内存空间,避免内存空间的浪费。

C语言变量存储类别和内存四区

C语言变量存储类别和内存四区

C语言变量存储类别和内存四区C语言变量存储类别和内存四区C语言是一门通用计算机编程语言,应用广泛。

C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

下面我们一起来看看C语言变量存储类别和内存四区的介绍,欢迎大家阅读!C语言变量存储类别和内存四区变量存储类别变量声明/定义的一般形式:存储类别数据类型变量名存储类别指的是数据在内存中存储的方法。

存储方法分为静态存储和动态存储两大类。

标准C语言为变量、常量和函数定义了4种存储类型:extern、auto、static、register。

根据变量的存储类别,可以知道变量的作用域和存储期。

这4种存储类型可分为两种生存期限:永久的(在整个程序执行期都存在)和临时的(暂时保存在堆栈和寄存器中)。

extern和static用来标识永久生存期限的“变量和函数”,而anto和register用来标识临时生存期限的"变量"。

只有变量才有临时生存期限。

一个变量和函数只能具有一个存储类型,也只能有一种生存期限。

内存中供用户使用的空间有三部分:程序区:存放程序的可执行代码;静态存储区:存放静态变量(全局变量和静态局部变量);动态存储区:存放函数调用时调用函数的现场保护和返回地址、函数形参、自动局部变量;变量的声明分为”定义性声明“(需建立存储空间,如:int a;)和”引用性声明“(不需建立存储空间,如extern a;)。

广义上讲,声明包括定义,一般为叙述方便,把建立存储空间的声明称定义,而不不需建立存储空间的声明称声明。

auto函数中的局部变量,如果不用关键字static加以声明,编译系统对它们是动态地分配存储空间的。

函数的形参和在函数中定义的变量(包括在复合语句中定义的变量)都属此类。

在调用该函数时,系统给形参和函数中定义的变量分配存储空间,数据存储在动态存储区中。

在函数调用结束时就自动释放这些空间。

c语言进阶

c语言进阶

c语言进阶1.内存管理a. 未初始化的全局变量(.bss)b. 初始化的全局变量(.data)c. 常量数据(.rodata):常量不一定放在.rodata里,有的立即数直接和指令编码在一起,存放在代码段(.text)d. 代码段(.text)f. 栈(stack):用于存放临时变量和函数参数。

栈向下增长(低地址)。

g. 堆(heap):内存分配了不释放,被称为内存泄漏(Memory Leak)2.内存分配方式a.从静态存储区分布:内存在编译时就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在,如全局变量,static 变量等。

b.在栈上创建:函数内部局部变量,函数执行结束时被释放。

c.在堆上创建:动态内存分配。

malloc 和new的时候。

要free 和delete3.野指针a. 指针变量没有被初始化b. 指针p被free或者delete之后,没有置位NULL4.指针和数组对比a. 数组要么在静态存储区被创建,要么在栈上被创建。

数组名对应着一块内存(而不是指向),其地址和容量在生命期内保持不变,数组内容可以保持不变b. 指针可以指向任意类型的内存块。

c. sizeof(a):得到数组真实的大小; sizeof(p):指针变量的字节数5.预处理a. 宏定义b. 文件包含;<>表示在包含文件目录中区查找 ""表示首先在当前源文件目录中去查找,若未找到则去包含目录中去找c. 条件编译6.函数库的提供形式:静态链接库和动态链接库a. 静态链接库:b. 动态链接库:效率更高。

不是将库函数的代码直接复制进可执行程序中,只是做个链接标记。

当应用程序在内存中执行,运行时环境发现它调用了一个动态库中的库函数时,会加载这个动态库到内存中,以后不管有多少个应用程序在同时使用该库函数,该库函数在内存中只有一份。

7.链接属性a. 程序从源代码到最终可执行程序:预编译、编译(将源代码翻译成xx.o)、汇编和链接b. 内存映像:代码段(test)和rodata段;数据段(data)和bss 段;堆;文件映射区(进程打开了文件后,将这个文件的内容从硬盘读取到进程的文件映射区,以后就直接在内存中操作这个文件);栈;内核映射区(将操作系统的内核程序映射到这个区域)8.加载运行代码a. 单独个人写的C语言程序没法直接在内存中运行,需要一定的外部协助,这段协助的代码叫做加载运行代码,这段代码的主要作用是给全局变量赋值,清bss段(现象:C语言中未初始化的全局变量默认为0)b. 在裸机下写的代码:定义了一个全局变量初始化为0.但是实际不为0.应在裸机的start.s中加入清bss段代码9.存储类相关的关键字auto:修饰局部变量。

单片机C语言 必知的数据存储与程序编写知识 附单片机应用编程知识介绍

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一、五大内存分区内存分成5个区,它们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

1、栈区(StaCk):FIFo就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区。

里面的变量通常是局部变量、函数参数等。

2、堆区(heap):就是那些由new分配的内存块,它们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。

如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。

3、自由存储区:就是那些由malloc等分配的内存块,它和堆是十分相似的,不过它是用free 来结束自己的生命。

4、全局/静态存储区:全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。

5、常量存储区:这是一块比较特殊的存储区,它们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改,而且方法很多)code/data/stack内存主要分为代码段,数据段和堆栈。

代码段放程序代码,属于只读内存。

数据段存放全局变量,静态变量,常量等,堆里存放自己malloc或new出来的变量,其他变量就存放在栈里,堆栈之间空间是有浮动的。

数据段的内存会到程序执行完才释放。

调用函数先找到函数的入口地址,然后计算给函数的形参和临时变量在栈里分配空间,拷贝实参的副本传给形参,然后进行压栈操作,函数执行完再进行弹栈操作。

字符常量一般放在数据段,而且相同的字符常量只会存一份。

二、C语言程序的存储区域1、由C语言代码(文本文件)形成可执行程序(二进制文件),需要经过编译-汇编-连接三个阶段。

编译过程把C语言文本文件生成汇编程序,汇编过程把汇编程序形成二进制机器代码,连接过程则将各个源文件生成的二进制机器代码文件组合成一个文件。

2、C语言编写的程序经过编译-连接后,将形成一个统一文件,它由几个部分组成。

c语言的内存结构

c语言的内存结构

c语言的内存结构C语言是一种高级编程语言,但实际上在计算机中运行时,C语言程序会被编译成可执行文件,然后在计算机内存中运行。

因此,了解C 语言的内存结构对于理解C程序的运行及性能优化至关重要。

C语言的内存结构主要可以分为以下几个部分:栈(Stack)、堆(Heap)、全局内存(Global Memory)和代码区(Code Segment)。

首先是栈(Stack),栈是一种自动分配和释放内存的数据结构。

它用于存储局部变量、函数参数和函数调用信息等。

栈的特点是后进先出(LIFO),也就是最后进入的数据最先被释放。

栈的大小在程序运行时是固定的,一般由编译器设置。

栈的操作速度较快,但内存空间有限。

其次是堆(Heap),堆是一种动态分配和释放内存的数据结构。

它用于存储动态分配的变量、数据结构和对象等。

堆的大小一般由操作系统管理,并且可以在运行时进行动态扩展。

堆的操作相对较慢,因为需要手动分配和释放内存,并且容易产生内存碎片。

全局内存(Global Memory)是用于存储全局变量和静态变量的区域。

全局变量在程序的生命周期内都存在,并且可以在多个函数之间共享。

静态变量作用于其所在的函数内,但是生命周期与全局变量相同。

全局内存由编译器进行分配和管理。

代码区(Code Segment)存储了程序的指令集合,它是只读的。

在程序运行时,代码区的指令会被一条一条地执行。

代码区的大小由编译器决定,并且在程序执行过程中不能修改。

此外,C语言还具有特殊的内存区域,如常量区和字符串常量区。

常量区用于存储常量数据,如字符串常量和全局常量等。

常量区的数据是只读的,且在程序的整个生命周期内存在。

字符串常量区是常量区的一个子区域,用于存储字符串常量。

在C语言中,内存分配和释放是程序员的责任。

通过使用malloc和free等函数,程序员可以在堆中动态地分配和释放内存,从而灵活地管理程序的内存使用。

不过,应当注意避免内存泄漏和野指针等问题,以免出现内存错误和性能问题。

c语言cpu分配内存的原则

c语言cpu分配内存的原则

c语言cpu分配内存的原则:
以下是一些关于C语言中内存分配的原则:
1.静态存储区:这部分内存是在程序编译时分配的,包括全局变量和静态变量。

这些
变量的生命周期是整个程序的执行期间。

2.栈内存:这部分内存是在程序执行期间动态分配的,主要用来存储函数调用的局部
变量和函数参数。

当函数执行结束时,这部分内存会自动释放。

3.堆内存:这是动态内存分配区域,通过malloc,calloc等函数分配。

当不再需要这部
分内存时,应使用free函数释放。

需要注意的是,如果不正确地使用这些函数(例如,试图释放同一块内存两次或者在释放内存后继续使用它),可能会导致程序崩溃或未定义的行为。

4.代码段:也称为文本段,这是用来存储程序的二进制代码的区域。

这部分内存通常
不可写,因为它是只读的,以防止程序意外地修改其指令。

5.运行时内存分配:C语言标准库提供了一些函数用于在运行时动态分配和释放内存,
如malloc()、calloc()、realloc()和free()。

这些函数允许程序员在运行时分配和释放内存,这在处理大量数据或需要根据程序运行情况动态调整数据结构大小时非常有用。

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一个程序本质上都是由BSS 段、data段、text段三个组成的。

这种概念在当前的计算机程序设计中是非常重要的一个基本概念,并且在嵌入式系统的设计中也非常重要,牵涉到嵌入式系统执行时的内存大小分配,存储单元占用空间大小的问题。

●BSS段:在採用段式内存管理的架构中。

BSS段(bss segment)一般是指用
来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。

BSS是英文Block Started by Symbol的简称。

BSS段属于静态内存分配。

●数据段:在採用段式内存管理的架构中,数据段(data segment)一般是指
用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。

数据段属于静态内存分配。

●代码段:在採用段式内存管理的架构中,代码段(text segment)一般是指
用来存放程序执行代码的一块内存区域。

这部分区域的大小在程序执行前就已经确定,而且内存区域属于仅仅读。

在代码段中。

也有可能包括一些仅仅读的常数变量,比如字符串常量等。

程序编译后生成的目标文件至少含有这三个段。

这三个段的大致结构图例如以下所看到的:
当中.text即为代码段,为仅仅读。

.bss段包括程序中未初始化的全局变量和static变量。

data段包括三个部分:heap(堆)、stack(栈)和静态数据区。

●堆(heap):堆是用于存放进程执行中被动态分配的内存段。

它的大小并不
固定,可动态扩张或缩减。

当进程调用malloc等函数分配内存时。

新分配的内存就被动态加入到堆上(堆被扩张);当利用free等函数释放内存时,被释放的内存从堆中被剔除(堆被缩减)
栈(stack):栈又称堆栈,是用户存放程序暂时创建的局部变量,也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量(但不包含static声明的变量。

static意味着在数据段中存放变量)。

除此以外,在函数被调用时。

其參数也会被压入发起调用的进程栈中。

而且待到调用结束后。

函数的返回值也会被存放回栈中。

因为栈的先进先出特点,所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

从这个意义上讲,我们能够把堆栈看成一个寄存、交换暂时数据的内存区。

当程序在运行时动态分配空间(C中的malloc函数),所分配的空间就属于heap。

其概念与数据结构中“堆”的概念不同。

stack段存放函数内部的变量、參数和返回地址,其在函数被调用时自己主动分配。

訪问方式就是标准栈中的LIFO方式。

(由于函数的局部变量存放在此,因此其訪问方式应该是栈指针加偏移的方式,否则若通过push、pop操作来訪问相当麻烦)
data段中的静态数据区存放的是程序中已初始化的全局变量、静态变量和常量。

在採用段式内存管理的架构中(比方intel的80x86系统),BSS 段(Block Started by Symbol segment)一般是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域,一般在初始化时BSS 段部分将会清零。

BSS 段属于静态内存分配。

即程序一開始就将其清零了。

比方,在C语言之类的程序编译完毕之后,已初始化的全局变量保存在.data 段中,未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

text和data段都在可运行文件里(在嵌入式系统里通常是固化在镜像文件里)。

由系统从可运行文件里载入;而BSS段不在可运行文件里,由系统初始化。

图引自《C专家编程》
BSS段仅仅保存没有值的变量。

所以其实它并不须要保存这些变量的映像。

执行时所须要的BSS段大小记录在目标文件里,但BSS段并不占领目标文件的不论什么空间。

//main.c
int a = 0; //全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
main()
{
static int c =0。

//全局(静态)初始化区
int b; //栈
char s[] = "abc"; //栈
char *p2; //栈
char *p3 = "123456"; //"123456\0"在常量区,p3在栈上。

p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

}。

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