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详解C语言中的内存四区

高工
2023-07-06 11:12:45     打赏
1 数据类型本质分析

●“类型”是对数据的抽象

●类型相同的数据有相同的表示形式、存储格式以及相关的操作

●程序中使用的所有数据都必定属于某一种数据类型

    数据类型的本质:

●数据类型可理解为创建变量的模具:是固定内存大小的别名。

●数据类型的作用:编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小。

●注意:数据类型只是模具,编译器并没有分酤空间,只有根据类型(模具)

    创建变量(实物),编译器才会分配空间。

2 变量的本质分析    变量的概念:

    既能读又能写的内存对象,称为变量;若一旦初始化后不能修改的对象则称为常量。

    变量定义形式:

    类型标识符,标识符,…,标识符;

    变量的本质:
  • 程序通过变量来申请和命名内存空间int a = 0。

  • 通过变量名访问内存空间。

3 程序的内存四区模型

    流程说明:

  • 操作系统把物理硬盘代码load到内存

  • 操作系统把c代码分成四个区

image.png

  • 操作系统找到main函数入口执行。

4 函数调用模型

image.png

5 函数调用变量传递分析

(1)

image.png

(2)

image.png

(3)

image.png

(4)

image.png

(5)

image.png

6 栈的生长方向和内存存放方向

image.png

7 相关代码

02_数据类型本质.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

int main(){    
    int a;//告诉编译器,分配4个字节    
    int b[10];//告诉编译器,分配4*10个字节
    /*    
    类型本质:固定内存块大小别名    
    可以通过sizeof()测试     
    */    
    printf("sizeof(a)=%d,sizeof(b)=%d\n", sizeof(a), sizeof(b));
    //打印地址    
    //数组名称,数组首元素地址,数组首地址    
    printf("b:%d,&b:%d\n",b,&b);//地址相同
    //b,&b数组类型不同    
    //b,数组首地址元素  一个元素4字节,+1 地址+4    
    //&b,整个数组首地址  一个数组4*10=40字节, +1  地址+40    
    printf("b+1:%d,&b+1:%d\n", b + 1, &b + 1);//不同

    //指针类型长度,32位机器32位系统下长度是 4字节    
    //        64      64               8    
    char********* p = NULL;    
    int* q = NULL;    
    printf("%d,%d\n", sizeof(p), sizeof(q));//4 , 4    
    return 0;
    }

03_给类型起别名.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

typedef unsigned int u32;

//typedef 和结构体结合使用
struct Mystruct
{    
    int a;    
    int b;
};
typedef struct Mystruct2
{    
    int a;    
    int b;
    }TMP;
/*void 无类型
1.函数参数为空,定义函数时用void修饰   int fun(void)
2.函数没有返回值:使用void        void fun (void)
3.不能定义void类型的普通变量:void a;//err 无法确定是什么类型
4.可以定义 void* 变量 void* p;//ok   32位系统下永远是4字节
5.数据类型本质:固定内存块大小别名
6.void *p万能指针,函数返回值,函数参数
*/
int main(){    
        u32 t;//unsigned int
    //定义结构体变量,一定要加上struct 关键字    
    struct Mystruct m1;    
    //Mystruct m2;//err
    TMP m3;//typedef配合结构体使用    
    struct Mystruct2 m4;
    printf("\n");    
    return 0;
    }

04_变量的赋值.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>


int main(){    
        //变量本质:一段连续内存空间别名    
        //变量相当于门牌号,内存相当于房间    
        int a;    
        int* p;
    //直接赋值    
    a = 10;
    printf("a=%d\n", a);
    //间接赋值    
    printf("&a:%d\n", &a);    
    p = &a;    
    printf("p=%d\n", p);    
    *p = 22;    
    printf("*p=%d,a=%d\n", *p, a);
    return 0;
    }

05_全局区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>


int main(){    
        //变量本质:一段连续内存空间别名    
        //变量相当于门牌号,内存相当于房间    
        int a;    
        int* p;
    //直接赋值    
    a = 10;
    printf("a=%d\n", a);
    //间接赋值    
    printf("&a:%d\n", &a);   
    p = &a;    
    printf("p=%d\n", p);    
    *p = 22;    
    printf("*p=%d,a=%d\n", *p, a);
    return 0;
    }

06_堆栈区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

char* get_str(){    
        char str[] = "abcdef";
        //内容分配在栈区,函数运行完毕后内存释放    
        printf("%s\n", str);
    return str;
    }
char* get_str2(){    
        char* temp = (char*)malloc(100);    
        if (temp == NULL)    
        {        
            return NULL;    
        }
    strcpy(temp, "abcdefg");    
    return temp;
    }

int main(){    
        char buf[128] = { 0 };
    //strcpy(buf,get_str());    
    //printf("buf = %s\n", buf);//乱码,不确定内容
    char* p = NULL;    
    p = get_str2();    
    if (p != NULL)    
    {        
        printf("p=%s\n", p);        
        free(p);        
        p = NULL;    
    }    
    return 0;
    }

07_静态局部变量.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
int* getA(){    
        static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区
    
    return &a;
    }
int main(){    
        int* p = getA();    
        *p = 5;    
        printf("%d\n",);
    return 0;
    }

08_栈的生长方向.c


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
int* getA(){    
        static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区
    return &a;
    }
int main(){    
        int* p = getA();    
        *p = 5;    
        printf("%d\n",);
    return 0;
    }





关键词: C语言     内存     四区    

专家
2023-07-07 22:46:03     打赏
2楼

不错的资料


院士
2023-07-12 11:59:17     打赏
3楼

学习并收藏了,谢谢分享。


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