深入了解C/C++的内存区域划分

 

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本节我们来讲解C/C++的内存区域划分，文末会附加一道题目来检验成果（有参考答案）

一、大体有哪些区域？分别存放什么变量开辟的空间？

栈区：局部变量，函数的参数

堆区：动态分配的内存

静态区：静态变量，全局变量

常量区：数字常量，字符串常量

代码区：被编译后的程序代码（二进制代码）

 

二、各个区域的特性：

栈区：

    在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元会自动释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存空间有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。

堆区：

    堆区一般存储的是动态内存，如由malloc,calloc,realloc动态开辟的空间。这些空间一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收，但若程序没有结束，则会造成内存泄漏，因此动态开辟的空间一定要记得free释放。内存分配的方式类似于链表。

静态区：

   （static）存放全局变量、静态数据。程序结束后（不是函数结束）由系统释放。

常量区：

     存放数字常量，字符串常量。

代码区：

      被编译后的程序代码（二进制代码）。

三、如何区分变量开辟的空间是那个区域？

在它定义的时候：

    1.是局部变量还是全局变量。

    2.有没有static关键字。

    3.有没有malloc函数在堆区空间开辟空间。

    4.是不是常量。

 

四、区分变量和变量名：

      上面提到的变量（下面的题目我也是直接叫变量了）：开辟的空间存在哪个区域

      变量名：存储在编译器的内存中，而不是程序运行时的五大区域中。

      编译器会根据程序中定义的变量、函数和其他标识符的信息构建符号表，并将其保存在内存

中以便后续的编译和链接操作使用。

      符号表：在编译连接时，会通过这个符号表将相应的变量名，函数名都映射成对应的地址 

 

五、请听题！

int globalvar = 1;
int staticGlobalVar = 1;
int main()
{static int staticVar = 1;int localVar = 1;int num1[10] = { 1,2,3,4 };char char2[] = "abcd";const char* pChar3 = "abcd";int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int));free(ptr1);free(ptr2);free(ptr3);return 0;
}

（1）选择题：

下面的变量在内存的哪个区域？

选项：A、栈区        B、堆区     C、静态区      D、常量区

①   globalvar___       staticGloalVar___     staticVar___         

②   localVar___     num1___

③   char2___       *char2___                           

④   pChar3___       *pChar3___

⑤   ptr1___          *ptr1___       

（2）答案：①  C   C   C   

           ②  A    A

           ③  A    A 

           ④  A    D

           ⑤  A    B

（3）解析：

①静态变量和全局变量 存放在 静态区

②局部变量 存放在 栈区。num1也是一个局部的变量（在栈区开辟了一块数组）

③char2是一个局部变量

  *char2解引用表示它指向的那一块数组的首元素，而数组的首元素存储在栈区中，这里你们一定有疑惑，为什么字符串存储在栈区。其实不然，这里表示的char类型的数组会在栈区开辟5个字节的空间，然后把在常量区的字符串“abcd\0”拷贝到数组中。

所以*char指向的数组是在栈区。

④pChar3也是一个局部变量，在栈区。

  *pChar3指向的是常量区的字符串“abcd\0”，所以*pChar3表示字符串的首元素a，a是存放在常量    区的。

⑤ptr1也是一个局部变量，存放在栈区。它指向的是一块堆区的内存块。

  *ptr1，是对ptr1指针解引用，就是堆区的那一块空间。

这么说你们肯定还是发蒙，那我画个图来带你们理解！、

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