变量内存分配

分手后的思念是犯贱 2022-03-29 05:36 259阅读 0赞

一个程序在运行时内存会被划分成几部分：代码区、数据区、堆区和栈区。

生成的目标代码的大小在编译时刻就已经固定下来了，因此编译器可以将可执行目标代码放在一个静态确定的代码区。这个区通常位于存储的低端。类似地，程序的某些数据对象的大小或者全局变量可以在编译时刻知道，它们可以被放置在另一个称为静态区的区域中，该区域可以被静态确定。放置在这个区域的数据对象进行静态分配，是因为这些对象的地址可以被编译到目标代码中。

为了将运行时刻的空间利用率最大化，另外两个区域-----栈和堆被放在剩余地址空间的相对两端。这些区域是动态的，它们的大小会随着程序运行而改变。这两个区域根据需要向对方增长。栈区用来存放称为活动记录的数据结构，这些活动记录在函数调用过程中生成。有些数据的生命周期要比创造它的某此过程调用更长，这些数据通常被分配在堆区。局部变量在栈区中分配，和活动记录密切相关，所以我们只关注栈区。

当一个方法被调用时，编译器会为其在栈区中分配一块空间，作为该方法的活动记录。活动记录中包括方法的形式参数，局部变量等数据以及方法结束时的返回地址。在该方法的生命周期中，其操作除了涉及全局的访问之外都在该空间中。活动记录的分配是随着程序的运行而逐渐分配和回收的：遇到方法调用即为该方法分配空间创建活动记录，方法结束则回收空间。

**一. 在c中分为这几个存储区**  
1.栈 - 由编译器自动分配释放  
2.堆 - 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  
3.全局区（静态区），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。- 程序结束释放  
4.另外还有一个专门放常量的地方。- 程序结束释放  
                                                                                                                                                
在函数体中定义的变量通常是在栈上，用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量，加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区（静态区）,在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效，不能extern到别的文件用，在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外，函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。比如：

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>//main.cpp </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code> a = 0;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code> 
      <code>// 全局初始化区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>char</code> 
      <code> *p1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code> 
      <code>// 全局未初始化区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>void</code> 
      <code> main() </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>int</code> 
      <code>b;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code> 
      <code>// 栈区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>char</code> 
      <code>s[] = </code> 
      <code>"abc"</code> 
      <code>; </code> 
      <code>// 栈区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>char</code> 
      <code>*p2; </code> 
      <code>// 栈区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>char</code> 
      <code>*p3 = </code> 
      <code>"123456"</code> 
      <code>; </code> 
      <code>// p3在栈区;&nbsp;&nbsp; "123456\0" 在常量区，&nbsp; </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>static</code> 
      <code>int</code> 
      <code>c =0;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code> 
      <code>// 全局（静态）初始化区 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>p1 = (</code> 
      <code>char</code> 
      <code>*)</code> 
      <code>malloc</code> 
      <code>(10); </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>p2 = (</code> 
      <code>char</code> 
      <code>*)</code> 
      <code>malloc</code> 
      <code>(20); </code> 
      <code>// 分配得来的10和20字节的区域就在堆区&nbsp; </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>strcpy</code> 
      <code>(p1, </code> 
      <code>"123456"</code> 
      <code>);&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code> 
      <code>// "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。 </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**二.在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区  
1.栈，**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楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。  
**2.堆，**就是那些由new分配的内存块，他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，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。  
**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，他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）

以上引自[http://www.cnblogs.com/JCSU/articles/1051579.html][http_www.cnblogs.com_JCSU_articles_1051579.html]

**三、堆和栈的理论知识**  
申请方式  
stack: 由系统自动分配。   例如，声明在函数中一个局部变量   int   b;   系统自动在栈中为b开辟空间  
heap: 需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数  
如p1  =   (char   \*)malloc(10);  
在C++中用new运算符  
如p2  =   (char   \*)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

[Link 1]: http://www.cnblogs.com/stoneJin/archive/2011/09/21/2183684.html#
[http_www.cnblogs.com_JCSU_articles_1051579.html]: http://www.cnblogs.com/JCSU/articles/1051579.html