C语言与内存模型初探

Posted 萤火之森

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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语言与内存模型初探相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(){
    long long int a = 2<<30;
    char string[] = "Hello China1!";
    char string2[] = "Hello China2!";
    if(0==strcmp(string,string2))
    {
        printf(string);
        printf("\n");
    }
    else
    {
        printf("Not match!\n");
    }
    printf("a = %u\n",a);
    printf("a = %d\n",a);
    char c[] = {‘I‘,‘ ‘,‘a‘,‘m‘,‘ ‘,‘l‘,‘i‘,‘u‘,‘k‘,‘u‘,‘n‘};
    printf(c);
    return 0;
}

  

 
 
C语言字符串不加结束符,打印出的结果不好预测。这应该跟操作系统的内存模型有关,理由如下:
Windows GCC编译打印结果是:
Not match!
a = 2147483648
a = -2147483648
I am liukunHello China2!
 
Linux GCC编译打印结果是:

Not match!
a = 2147483648
a = -2147483648
I am liukunliukun

我也不知道为什么 Hello China2 内存上跟 I am liukun 连在一起的。
反汇编出来的代码好乱也不好读。
 
ASCII 码表:
ASCII 码 字符   ASCII 码 字符   ASCII 码 字符   ASCII 码 字符
十进位 十六进位   十进位 十六进位   十进位 十六进位   十进位 十六进位
032 20     056 38 8   080 50 P   104 68 h
033 21 !   057 39 9   081 51 Q   105 69 i
034 22 "   058 3A :   082 52 R   106 6A j
035 23 #   059 3B ;   083 53 S   107 6B k
036 24 $   060 3C <   084 54 T   108 6C l
037 25 %   061 3D =   085 55 U   109 6D m
038 26 &   062 3E >   086 56 V   110 6E n
039 27   063 3F ?   087 57 W   111 6F o
040 28 (   064 40 @   088 58 X   112 70 p
041 29 )   065 41 A   089 59 Y   113 71 q
042 2A *   066 42 B   090 5A Z   114 72 r
043 2B +   067 43 C   091 5B [   115 73 s
044 2C ,   068 44 D   092 5C \   116 74 t
045 2D -   069 45 E   093 5D ]   117 75 u
046 2E .   070 46 F   094 5E ^   118 76 v
047 2F /   071 47 G   095 5F _   119 77 w
048 30 0   072 48 H   096 60 `   120 78 x
049 31 1   073 49 I   097 61 a   121 79 y
050 32 2   074 4A J   098 62 b   122 7A z
051 33 3   075 4B K   099 63 c   123 7B {
052 34 4   076 4C L   100 64 d   124 7C |
053 35 5   077 4D M   101 65 e   125 7D }
054 36 6   078 4E N   102 66 f   126 7E ~
055 37 7   079 4F O   103 67 g   127 7F DEL
 
 
【注】小端模式
所谓的小端模式(Little-endian),是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低字节保存在内存的低地址中,这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来,高地址部分权值高,低地址部分权值低,和我们的逻辑方法一致。
例子:
0000430: e684 6c4e 0100 1800 53ef 0100 0100 0000
0000440: b484 6c4e 004e ed00 0000 0000 0100 0000
在小端模式下,前32位应该这样读: 4e 6c 84 e6( 假设int占4个字节)
记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相同
 
> objdump -d datatype.exe > output.txt
 
反汇编代码节选:
;I am liukun 的地址安排
4014e2: c6 44 24 11 49 movb $0x49,0x11(%esp)
4014e7: c6 44 24 12 20 movb $0x20,0x12(%esp)
4014ec: c6 44 24 13 61 movb $0x61,0x13(%esp)
4014f1: c6 44 24 14 6d movb $0x6d,0x14(%esp)
4014f6: c6 44 24 15 20 movb $0x20,0x15(%esp)
4014fb: c6 44 24 16 6c movb $0x6c,0x16(%esp)
401500: c6 44 24 17 69 movb $0x69,0x17(%esp)
401505: c6 44 24 18 75 movb $0x75,0x18(%esp)
40150a: c6 44 24 19 6b movb $0x6b,0x19(%esp)
40150f: c6 44 24 1a 75 movb $0x75,0x1a(%esp)
401514: c6 44 24 1b 6e movb $0x6e,0x1b(%esp)
.......
40144d: c7 44 24 1c 48 65 6c movl $0x6c6c6548,0x1c(%esp)
 
End
总之,使用C编程时还是要多注意,操纵内存虽然爽,但是一不小心就会埋下Bug。
话说两个没有使用到的局部变量字串应该可以被编译器优化的,如果是这样的话栈里面就不会为其分配内存啦,不知道Linux下面的GCC是不是这样做的。

以上是关于C语言与内存模型初探的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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