C/C++变量在内存中的分布在笔试时经常考到,虽然简单,但也容易忘记,因此在这作个总结,以加深印象。
先写一个测试程序:
- #include <stdio.h>
- #include <malloc.h>
- int g_i = 100;
- int g_j = 200;
- int g_k, g_h;
- int main()
- {
- const int MAXN = 100;
- int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int));
- static int s_i = 5;
- static int s_j = 10;
- static int s_k;
- static int s_h;
- int i = 5;
- int j = 10;
- int k = 20;
- int f, h;
- char *pstr1 = "MoreWindows123456789";
- char *pstr2 = "MoreWindows123456789";
- char *pstr3 = "Hello";
- printf("堆中数据地址:0x%08x\n", p);
- putchar('\n');
- printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &i, i);
- printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &j, j);
- printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &k, k);
- printf("栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &f, f);
- printf("栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &h, h);
- putchar('\n');
- printf("静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_i, s_i);
- printf("静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_j, s_j);
- printf("静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_k, s_k);
- printf("静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_h, s_h);
- putchar('\n');
- printf("全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_i, g_i);
- printf("全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_j, g_j);
- printf("全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_k, g_k);
- printf("全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_h, g_h);
- putchar('\n');
- printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);
- printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);
- printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3);
- free(p);
- return 0;
- }
运行结果(Release版本,XP系统)如下:
可以看出:
1. 变量在内存地址的分布为:堆-栈-代码区-全局静态-常量数据
2. 同一区域的各变量按声明的顺序在内存的中依次由低到高分配空间(只有未赋值的全局变量是个例外)。
3. 全局变量和静态变量如果不赋值,默认为0。 栈中的变量如果不赋值,则是一个随机的数据。
4. 编译器会认为全局变量和静态变量是等同的,已初始化的全局变量和静态变量分配在一起,未初始化的全局变量和静态变量分配在另一起。
上面程序全在一个主函数中,下面增加函数调用,看看函数的参数和函数中变量会分配在什么地方。
程序如下:
- #include <stdio.h>
- void fun(int i)
- {
- int j = i;
- static int s_i = 100;
- static int s_j;
- printf("子函数的参数: 0x%p = %d\n", &i, i);
- printf("子函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &j, j);
- printf("子函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);
- printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);
- }
- int main()
- {
- int i = 5;
- static int s_i = 100;
- static int s_j;
- printf("主函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &i, i);
- printf("主函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);
- printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);
- putchar('\n');
- fun(i);
- return 0;
- }
运行结果如下:
可以看出,主函数中栈的地址都要高于子函数中参数及栈地址,证明了栈的伸展方向是由高地址向低地址扩展的。主函数和子函数中静态数据的地址也是相邻的,说明程序会将已初始化的全局变量和表态变量分配在一起,未初始化的全局变量和表态变量分配在另一起。
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