C语言-存储期

本文详细介绍了C语言中变量的三种存储周期:自动存储期(栈变量)、静态存储期(全局和静态局部变量)以及自定义存储期(堆内存)。讲解了各自的定义、使用场景、注意事项和相关API如malloc(),calloc(),free()的用法。

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一、基本概念

C语言中,变量都是有一定的生存周期的,胃生存周期指的是从分配到释放的时间间隔。为变量分配内存相当于变量的诞生,释放其内存相当于变量的死亡。从诞生到死亡就是一个变量的生命周期。
根据定义方式的不同,变量的生命周期有三种形式:
1、自动存储期
2、静态存储期
3、自定义存储期
不同存储区段对应不同存储期

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二、自动存储期


在栈内存中分酉笥变量,统统拥有自动存储期,因此也都被称为自动变量。这里自动的含义,指的是这些变量的内存管理不需要开发者操心,都是全自动的:在变量定义处自动分配,出了变量的作用域后自动释放。
·以下三个是等价的:
  。自动变量:从存储期的角度,描述变量的时间特性。
  。临时变量:同上。
  。局部变量:从作用域的角度,描述变量的空间特性。
可以统一吧它们称为栈变量,下面是示例代码:

int main()
{

int a, b;//自动存储期
static int c;// 加了static的局部变量不再是栈变量,而是静态数据了

f(a, b);

}

void f(int x,int y) // 自动存储期
{
}

三、静态存储期

在数据段中分配的变量,统统拥有静态存储期,因此也都被称为静态变量。这里静态的含义,指的是这些变量的不会因为程序的运行而发生临时性的分配和释放,它们的生命周期是恒定的,跟整个程序一致。


  ·静态变量包含:
    全局变量:不管加不加 static,任何全局变量都是静态变量0
    static型局部变量
·示例代码:

int g1;          //静态存储期
static int g2;  // 静态存储期

int main()
{
int a, b;
static int c;  //静态存储期
}

·注意1:
        若定义时未初始化,则系统会将所有的静态数据自动初始化为0

        静态数据初始化语句,只会执行一遍。
        静态数据从程序开始运行时便已存在,直到程序退出时才释放。

·注意2:
        static修饰局部变量:使之由栈内存临时数据,变成了静态数据。
        static修饰全局变量:使之由各文件可见的静态数据,变成了本文件可见的静态数据。

四、自定义存储期


在堆中分配的变量,统统拥有自定义存储期,也就是说这些变量的分配和释放,都是由开发者自己决定的。由于堆内存拥有高度自治权,因此堆是程序开发中用得最多的一片区域。
自由的堆内存

相关API:


申请堆内存: malloc() / calloc()
清零堆内存: bzero()
释放堆内存: free()

int*p = malloc(sizeof(int));        // 申请1块大小为 sizeof(int) 的堆内存
bzero(p,sizeof(int));             //将刚申请的堆内存清零

*p = 100;           // 将整型数据 10 放入堆内存中
free(p);           // 释放堆内存

// 申请3块连续的大小为 sizeof(double) 的堆内存
double *k = calloc(3,sizeof(double));

k[e] = .618;
k[1] = 2.718;
k[2] = 3.142;
free(k);          // 释放堆内存

 注意

   malloc()申请的堆内存,默认情况下是随机值,一般需要用 bzero()来清零。
   calloc()申请的堆内存,默认情况下是已经清零了的,不需要再清零。
   free()只能释放堆内存,不能释放别的区段的内存。

·释放内存的含义:
   释放内存意味着将内存的使用权归还给系统。
   释放内存并不会改变指针的指向。
   释放内存并不会对内存做任何修改,更不会将内存清零。

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