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C++程序的五大内存分区实例详解

article 2026/4/27 0:37:28
C程序在运行时所占用的内存区域一般可分为栈内存区、堆内存区、全局/静态内存区、文字常量内存区及程序代码区5大分区下面使用日常开发中的编程实例详细介绍一下这5个分区以便大家能更深刻的理解这5大内存分区。1、栈内存区栈内存区是我们用的最多的分区只要有函数的地方都会使用到这个分区。栈分区是用来存放函数参数及函数局部变量值的内存区是由编译器在编译时自动分配和释放的。函数中的参数与函数中的局部变量占用的内存是代码执行到函数进入函数是分配的在离开时函数时这些内存会自动被释放。下面从下面几个简单的实例来更进一步地认识栈内存。1.1、调用函数时通过栈来传递函数的参数值调用函数时时通过栈传递参数值的即在调用函数之前要将函数的参数值依次压入到栈上然后再去call被调用函数的。这点从汇编代码上可以清晰地看出来。比如下面一段简单的实现两数相加的代码12345678910111213// 被调用函数intAddNum(inta,intb){intnSum a b;returnnSum;}// 调用内调用函数的实例代码inta 7;intb 8;intnSum AddNum(a, b);可以在VS中查看上述C代码对应的汇编代码。具体的做法是将上述代码拷贝到VS中启动VS调试在鼠标右键单击显示的右键菜单中点击“转到反汇编”区查看C代码对应的汇编代码从上述汇编代码可以看出在调用AddNum函数之前将要传入的参数a和参数b的值先压到栈上然后再去call AddNum函数。作为被调函数的AddNum会从栈上读取传入的参数内容。1.2、线程占用的栈内存是有上限的线程占用的栈内存是有上限的可以在创建线程时指定栈空间的大小。在Windows上线程默认的栈空间是1MB。线程在某一时刻的函数调用堆栈中的所有函数占用的栈空间总和就是当前时刻的线程占用的栈内存。进入函数时会将该函数的栈空间累计到所在线程的栈空间占用内存数上函数内部申请存放局部变量的栈空间离开函数则会释放它占用的栈空间就会将所在线程占用的栈内存数上减掉函该函数占用的空间。如果当前线程占用的栈空间大于线程的上限时一般是在进入一个函数时触发则会报出“stack overflow”的栈溢出异常程序会发生崩溃。这里有一点需要说明一下在某个函数中使用了switch...case语句语句中包含了多个case分支在这些分支中定义了一些局部变量虽然这些局部变量的生命周期只位于case子句中但是都是直接算在所在函数的栈空间上的是刚执行进函数就分配好了即便当前还没运行到对应的case子句中即便这些case子句的局部变量的生命周期仅在case子句内2、堆内存区堆内存也是我们最常用的内存区因为每个线程的栈内存是有限的我们一般将大部分数据要放置在堆内存中。在C中malloc/new申请的内存都是从堆内存上分配的用完后由free/delete区释放的。如果没有释放堆内存则程序结束时由操作系统统一回收。堆内存的管理比栈内存要复杂的多如果是堆内存异常导致的崩溃比栈内存异常比如内存越界引起内存访问为例导致的崩溃要难查的多。如果malloc/new来的内存在用完后没有释放则会导致内存泄露如果频繁执行的代码中有内存泄露则是致命的因为随着程序的运行时间的加长会产生越来越多的内存泄露如果将所属进程虚拟内存耗尽会产生“Out of memory”的异常程序直接闪退崩溃。3、全局/静态内存区全局变量和静态变量的内存就是在该区上分配的全局变量和静态变量的生命周期也是一样的都是在程序启动时分配内存的在程序退出时释放内存的。全局变量一般会使用extern关键字来声明比如1externintm_nClientId;而静态变量则是使用static关键字来声明1staticintnCount;全局变量和静态变量都要求在定义的时候要初始化注意此处讲的定义是和声明是相对应的概念。全局变量和静态变量的区别在于全局变量的作用域更广整个模块中都能使用。静态变量则因其定义的位置不同有不同的作用域。可以在函数中定义静态变量也可以在类中定义静态成员变量。函数中定义的静态变量只能在函数中被访问类中定义的静态变量则可以在类外部使用“类名::静态成员变量名”去访问。4、文字常量区该分区是用来存放常量值如常量字符串等比如如下的字符串常量将字符串常量的地址赋值给指针p1char* p ”thisis a test.”;该字符串占用的内存地址就是文字常量区内存上的。该部分内存中的内容是固定的常量是不允许修改的程序结束后由操作系统统一回收。这部分内容比较简单没什么要讲的。5、程序代码区前面说的内存都是数据段的内存是用来存放程序运行中的各种数据的该部分的内存是代码段的内存是用来存放程序二进制代码的。数据段的内存地址和代码段指令的地址完全是两个概念不能混为一谈。比如某个变量的内存地址是数据段的地址某条汇编指令的地址则是代码段的地址是两个完全不搭嘎的地址一定要区分开来。到此这篇关于C程序的五大内存分区实例详解的文章就介绍到这了,

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