变量在内存中的存储位置

本文详细介绍了C/C++中不同类型的变量及其在内存中的存储位置,包括全局变量、静态全局变量、静态局部变量、局部变量等,并阐述了它们分别位于全局(静态)存储区、栈、堆、自由存储区及常量区的具体情况。

以前一直对变量的存储位置有些模糊,今天整理下,让以后的编程思路更清晰。

C/C++中,变量分为:

1、全局变量

2、静态全局变量

3、静态局部变量

4、局部变量

变量在内存中的存储位置包括:

1、全局(静态)存储区

2、栈

3、堆

4、自由存储区(和堆类似)

5、常量区

变量和存储位置的关系:

1、全局变量、静态全局变量静态局部变量都存储在全局(静态)存储区

2、局部变量存储在中;

3、由new分配,delete释放的内存块存储在中;

4、由malloc分配,free释放的内存块存储在自由存储区

5、常量存储在常量区中,不允许用户修改,例如由const修饰的变量,常量字符串等。


### 变量内存中的存储机制 变量在计算机内存中的存储涉及多个层面的概念和技术细节。当定义一个变量时,编译器或解释器会根据该变量的数据类型为其分配特定数量的字节来保存其值。 对于基本类型的变量(如整数、浮点数),它们通常被直接存储在一个连续的地址空间内[^1]。例如,在C语言中声明`int a = 10;`,此时操作系统会在区为这个名为a的整形变量分配4个字节的空间,并将数值10写入这块区域。如果是在函数内部创建,则一般位于调用帧里;如果是全局变量则可能放置于数据段。 而对于复合型变量或是指针指向的对象来说情况就更加复杂一些。比如字符串常量可能会存在只读静态区内,动态申请的大块缓冲区往往来自堆上。特别是像MATLAB这样的高级编程环境所提供的结构体数组等自定义类型,不仅涉及到单个成员属性所占用的实际位宽计算,还需要考虑额外开销用来维护整个集合间的关系以及支持高效的随机访问特性[^3]。 另外值得注意的是,现代多线程应用程序中还存在着共享资源的问题——即不同执行路径之间能否安全地并发修改同一份实例副本?这就引入了诸如互斥锁之类的同步原语概念,同时也影响到了底层缓存一致性协议的设计思路[^2]。 ```c++ // C++ 示例展示简单变量与指针在内存布局上的差异 #include <iostream> using namespace std; struct Point { int x; int y; }; int main() { int num = 5; // 基本类型变量 double pi = 3.14; // 浮点数类型变量 cout << "Address of 'num': " << &num << endl; cout << "Sizeof(int): " << sizeof(num) << " bytes" << endl; char* strPtr = new char[7]; // 动态分配字符数组 strcpy(strPtr, "hello"); // 复制字符串到新位置 struct Point pnt{10, 20}; // 用户定义类型对象 void *ptrToPnt = (void*)&pnt;// 获取并转换成通用指针形式 delete[] strPtr; // 清理不再使用的堆内存 } ```
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