C語言內存五大區(qū)詳解

相信各位讀者應該都聽過堆棧，那么它們是一個東西呢，還是兩個東西呢，它們有啥區(qū)別呢，這就是這篇推文介紹的五大內存區(qū)。

|棧

棧（Stack）：棧是一種自動分配和釋放內存的區(qū)域，用于存儲函數(shù)的局部變量、函數(shù)參數(shù)、返回值等。棧內存的分配和釋放是由編譯器自動完成的，它的大小是固定的。當函數(shù)調用結束時，棧上分配的內存會自動釋放。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

voidtest_1(unsignedchardata_1,unsignedintdata_2,unsignedchardata_3)
{
printf("data_1addr:0X%x
",&data_1);
printf("data_2addr:0X%x
",&data_2);
printf("data_3addr:0X%x
",&data_3);
unsignedchartemp_1=0;
unsignedchartemp_2=0;
unsignedchartemp_3=0;
printf("temp_1addr:0X%x
",&temp_1);
printf("temp_2addr:0X%x
",&temp_2);
printf("temp_3addr:0X%x
",&temp_3);
}

intmain()
{
test_1(10,11,12);
return0;
}

輸出:

data_1addr:0X61fe00
data_2addr:0X61fe08
data_3addr:0X61fe10
temp_1addr:0X61fdef
temp_2addr:0X61fdee
temp_3addr:0X61fded

解析:

C語言中函數(shù)參數(shù)的地址由于參數(shù)的大小可以不同，因此它們在棧中的相對位置不一定是連續(xù)的。局部變量會按變量占的空間遞減，棧區(qū)按內存地址由高到低方向生長，其最大大小由編譯時確定，速度快，但自由性差，最大空間不大。

|堆

堆（Heap）：堆是一種動態(tài)分配和釋放內存的區(qū)域，用于存儲程序運行期間動態(tài)分配的內存。堆內存的分配和釋放需要手動進行，常用的函數(shù)有malloc()和free()。堆內存的大小是可變的，它的生命周期由開發(fā)人員控制。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intmain()
{
char*j=(char*)malloc(1);
free(j);
printf("add:0X%x
",j);
return0;
}

輸出:

add:0Xad13e0

解析:

堆區(qū)由程序員分配內存和釋放。若程序員不釋放，程序結束時可能由操作系統(tǒng)回收。堆區(qū)按內存地址由低到高方向生長，其大小由系統(tǒng)內存/虛擬內存上限決定，速度較慢，但自由性大，可用空間大。

|全局區(qū)

全局區(qū)（Global Area）：全局區(qū)也稱為靜態(tài)區(qū)，用于存儲全局變量和靜態(tài)變量。全局區(qū)在程序啟動時分配，在程序結束時釋放。全局變量和靜態(tài)變量的生命周期與程序的運行周期相同。全局區(qū)由.bss段 和 .data段組成:

.bss段存儲未初始化的全局變量和靜態(tài)變量。在程序執(zhí)行之前，編譯器會將.bss段中的變量初始化為0或者空指針。這些變量占據(jù)的內存空間在編譯時已經確定，但在程序執(zhí)行時才真正被分配。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intdata_1;
intdata_2;

intmain()
{
staticintdata_3;
staticintdata_4;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
return0;
}

輸出:

data_1add:0X407974
data_2add:0X407970
data_3add:0X407030
data_4add:0X407034

.data段存儲已經初始化的全局變量和靜態(tài)變量。在程序執(zhí)行之前，編譯器會為.data段中的變量分配內存，并將其初始化為指定的初值。這些變量在程序運行期間一直存在，并且其內存地址是固定的。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intdata_1=0;
intdata_2=0;

intmain()
{
staticintdata_3=0;
staticintdata_4=0;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
return0;
}

輸出:

data_1add:0X407030
data_2add:0X407034
data_3add:0X407038
data_4add:0X40703c

可以理解為.bss段是存放未初始化全局變量和靜態(tài)變量的區(qū)域，而.data段是存放已初始化全局變量和靜態(tài)變量的區(qū)域。這樣的劃分可以有效地管理全局變量和靜態(tài)變量的內存使用，并且在程序執(zhí)行期間保持其值的一致性。

|常量區(qū)

常量區(qū)（Constant Area）：常量區(qū)用于存儲常量數(shù)據(jù)，例如字符串常量。這些數(shù)據(jù)在程序運行期間保持不變，存儲在只讀內存區(qū)域，無法修改。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

constintdata_1=100;
constintdata_2=100;

intmain()
{
staticconstintdata_3=100;
staticconstintdata_4=100;
conststaticintdata_5=100;
conststaticintdata_6=100;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
printf("data_5add:0X%x
",&data_5);
printf("data_6add:0X%x
",&data_6);
return0;
}

輸出:

data_1add:0X404000
data_2add:0X404004
data_3add:0X404070
data_4add:0X404074
data_5add:0X404078
data_6add:0X40407c

|代碼區(qū)

代碼區(qū)（Code Area）：代碼區(qū)存儲程序的執(zhí)行代碼，也稱為文本區(qū)。這部分內存是只讀的，存儲程序的機器指令。

審核編輯：湯梓紅