c/c++中关于变量存储的位置

本文探讨了C/C++程序中变量存储的四个主要区域:bss段、数据段、代码段和堆栈。详细阐述了栈与堆的区别,包括申请方式、系统响应、大小限制和效率比较,帮助理解内存管理的基本知识。

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我们先看一下内存区域的分配

bss段 :一个程序本质上是由 bss段、data段、text段三个组成的,bss段通常是指用来存放程序中 未初始化的全局变量、静态变量(全局变量未初始化时默认为0)的一块内存区域。

数据段 :通常是指用来存放程序中 初始化后的全局变量和静态变量。

代码段 :通常是指用来存放程序中 代码和常量。

堆(heap):通常是指用来存放程序中 进程运行时被动态分配的内存段 ( 动态分配:malloc / new,动态释放:free / delete)。

栈(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。其操作方式类似于数据结构中的栈。 

堆(heap)和栈(stack)的区别 

1、申请方式

栈: 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

堆: 需要程序员自己申请,并指明大小( 动态分配:malloc / new,者动态释放:free / delete)

2、申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时, 
会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序。

3、申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。

堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连 
续的。
(4)申请效率的比较:

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈,而是直接在进程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

在代码中我们可以直观的看出效果 

#include<stdio.h>

int a = 0;//初始化的全局变量:保存在数据段
int *p;//未初始化的全局变量:保存在BSS段

int main()
{
    int b;//未初始化的局部变量:保存在栈上
    char s[] = "abc";//数组保存在栈上,"abc"保存在栈上

    char *p2;//p2保存在栈上
    char *p3 = "123456";//p3保存在栈上,"123456\0"保存在data区上

    static int c = 0;//初始化的局部变量:保存在数据区(数据段)

    p1 = (char *)malloc(sizeof(char) * 10);//分配的10字节区域保存在堆上
    p2 = (char *)malloc(sizeof(char) * 20);//分配的20字节区域保存在堆上

    strcpy(p1, "123456");

    free(p1);
    free(p2);

    return 0;
}

 


 

 

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