C语言中内存四区的本质分析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C语言中内存四区的本质分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

素材来源 | 抖点料er

1.1数据类型本质分析

1.1.1数据类型的概念

●“类型”是对数据的抽象

●类型相同的数据有相同的表示形式、存储格式以及相关的操作

●程序中使用的所有数据都必定属于某一种数据类型

1.1.2数据类型的本质

●数据类型可理解为创建变量的模具:是固定内存大小的别名。

●数据类型的作用:编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小。

●注意:数据类型只是模具,编译器并没有分酤空间,只有根据类型(模具)

创建变量(实物),编译器才会分配空间。

1.2变量的本质分析

1.2.1变量的概念

概念:既能读又能写的内存对象,称为变量;若一旦初始化后不能修改的对象则称为常量。

变量定义形式:类型标识符,标识符,…,标识符;

1.2.2变量的本质

1、程序通过变量来申请和命名内存空间int a = 0。

2、通过变量名访问内存空间。

1.3程序的内存四区模型

流程说明

1、操作系统把物理硬盘代码load到内存

2、操作系统把c代码分成四个区

栈区( stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等

堆区(heap):一般由程序员分配释放(动态内存申请与释放),若程序员不释放程序结束时可能由操作系统回收

全局区(静态区)( statIc):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,该区域在程序结束后由操作系统释放

常量区:字符串常量和其他常量的存储位置,程序结束后由操作系统释放。

程序代码区:存放函数体的二进制代码。

3、操作系统找到main函数入口执行

1.4函数调用模型

1.5函数调用变量传递分析

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

1.5栈的生长方向和内存存放方向

相关代码:

02_数据类型本质.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>


int main()

    int a;//告诉编译器,分配4个字节
    int b[10];//告诉编译器,分配4*10个字节

    /*
    类型本质:固定内存块大小别名
    可以通过sizeof()测试 
    */
    printf("sizeof(a)=%d,sizeof(b)=%d\\n", sizeof(a), sizeof(b));
    
    //打印地址
    //数组名称,数组首元素地址,数组首地址
    printf("b:%d,&b:%d\\n",b,&b);//地址相同

    //b,&b数组类型不同
    //b,数组首地址元素  一个元素4字节,+1 地址+4
    //&b,整个数组首地址  一个数组4*10=40字节, +1  地址+40
    printf("b+1:%d,&b+1:%d\\n", b + 1, &b + 1);//不同


    //指针类型长度,32位机器32位系统下长度是 4字节
    //              64      64               8
    char********* p = NULL;
    int* q = NULL;
    printf("%d,%d\\n", sizeof(p), sizeof(q));//4 , 4
    return 0;

03_给类型起别名.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>


typedef unsigned int u32;

//typedef 和结构体结合使用
struct Mystruct

    int a;
    int b;
;
typedef struct Mystruct2

    int a;
    int b;
TMP;

/*
void 无类型
1.函数参数为空,定义函数时用void修饰   int fun(void)
2.函数没有返回值:使用void             void fun (void)
3.不能定义void类型的普通变量:void a;//err 无法确定是什么类型
4.可以定义 void* 变量 void* p;//ok   32位系统下永远是4字节
5.数据类型本质:固定内存块大小别名
6.void *p万能指针,函数返回值,函数参数

*/

int main()

    u32 t;//unsigned int

    //定义结构体变量,一定要加上struct 关键字
    struct Mystruct m1;
    //Mystruct m2;//err

    TMP m3;//typedef配合结构体使用
    struct Mystruct2 m4;

    printf("\\n");
    return 0;

04_变量的赋值.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>



int main()

    //变量本质:一段连续内存空间别名
    //变量相当于门牌号,内存相当于房间
    int a;
    int* p;

    //直接赋值
    a = 10;

    printf("a=%d\\n", a);

    //间接赋值
    printf("&a:%d\\n", &a);
    p = &a;
    printf("p=%d\\n", p);
    *p = 22;
    printf("*p=%d,a=%d\\n", *p, a);

    return 0;

05_全局区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>



int main()

    //变量本质:一段连续内存空间别名
    //变量相当于门牌号,内存相当于房间
    int a;
    int* p;

    //直接赋值
    a = 10;

    printf("a=%d\\n", a);

    //间接赋值
    printf("&a:%d\\n", &a);
    p = &a;
    printf("p=%d\\n", p);
    *p = 22;
    printf("*p=%d,a=%d\\n", *p, a);

    return 0;

06_堆栈区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>


char* get_str()

    char str[] = "abcdef";//内容分配在栈区,函数运行完毕后内存释放
    printf("%s\\n", str);

    return str;


char* get_str2()

    char* temp = (char*)malloc(100);
    if (temp == NULL)
    
        return NULL;
    

    strcpy(temp, "abcdefg");
    return temp;



int main()

    char buf[128] =  0 ;

    //strcpy(buf,get_str());
    //printf("buf = %s\\n", buf);//乱码,不确定内容

    char* p = NULL;
    p = get_str2();
    if (p != NULL)
    
        printf("p=%s\\n", p);
        free(p);
        p = NULL;
    
    return 0;

07_静态局部变量.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

int* getA()

    static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区

    return &a;


int main()

    int* p = getA();
    *p = 5;
    printf("%d\\n",);

    return 0;

08_栈的生长方向.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

int* getA()

    static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区

    return &a;


int main()

    int* p = getA();
    *p = 5;
    printf("%d\\n",);

    return 0;

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以上是关于C语言中内存四区的本质分析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

C语言内存四区的学习总结---- 堆区

C 语言内存四区原理 ( 内存四区建立流程 )

C 提高1 内存四区 变量本质 栈开口方向 指针铁律1

C 语言内存四区原理 ( 常量区示例 | 不同函数返回的相同字符串的指针地址相同 )

C语言内存四区

C语言:内存四区