【C语言】内存布局与管理

目录

一、变量在内存中布局规律

二、内存布局

1、代码段

2、数据段

3、BSS段

4、堆

5、栈

三、堆与栈的区别

四、内存管理函数

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一、变量在内存中布局规律

二、内存布局

根据内存地址从低到高分别为：

# 代码段

# 数据段

# BSS段

# 堆

# 栈

1、代码段

通常指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。

2、数据段

数据段通常用来存放已经初始化的全局变量和局部静态变量。

3、BSS段

BSS段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块存储区域。这个区段中的数据在程序运行前将被自动初始化为数字0。

4、堆

堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，大小不固定，可动态扩展或缩小。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除。

5、栈

栈是函数执行的内存区域，通常和堆共享同一片区域。

三、堆与栈的区别

（1）申请方式

# 堆由程序员手动申请

# 栈由系统自动分配

（2）释放方式

# 堆由程序员手动释放；

# 栈由系统自动释放

（3）生存周期

# 堆的生存周期由动态申请到主动释放为止，不同函数之间均可自由访问。

# 栈的生存期由函数调用开始到函数返回时结束，函数之间的局部变量不能互相访问。

（4）发展方向

# 堆和其他区段一样，都是从低地址向高地址发展（先申请的地址低）；

# 栈则相反，是由高地址向低地址发展（先申请的地址高）。

四、内存管理函数

malloc——申请动态内存空间；

free——释放动态内存空间；

calloc——申请并初始化一系列内存空间；

realloc——重新分配内存空间；

1、malloc

函数原型：void *malloc(size_t size);

该函数向系统申请分配size个字节的内存空间（该内存数据不会初始化为0），并返回一个指向这块内存的指针。指针类型为void，方便转换为其他类型指针。

2、free

函数原型：void free(void *ptr);

该函数将释放指针ptr指向的内存空间。该内存空间必须是由malloc、calloc和realloc函数申请的。