首页 > 编程 > C > 正文

详解C语言中的内存四区模型及结构体对内存的使用

2020-01-26 14:41:07
字体:
来源:转载
供稿:网友

内存四区
1、代码区
代码区code,程序被操作系统加载到内存的时候,所有的可执行代码都加载到代码区,也叫代码段,这块内存是不可以在运行期间修改的。
2、静态区
所有的全局变量以及程序中的静态变量都存储到静态区。
3、栈区
栈stack是一种先进后出的内存结构,所有的自动变量,函数的形参都是由编译器自动放出栈中,当一个自动变量超出其作用域时,自动从栈中弹出。对于自动变量,什么时候入栈,什么时候出栈,是不需要程序控制的,由C语言编译器。实现栈不会很大,一般都是以K为单位的。
当栈空间以满,但还往栈内存压变量,这个就叫栈。溢出对于一个32位操作系统,最大管理管理4G内存,其中1G是给操作系统自己用的,剩下的3G都是给用户程序,一个用户程序理论上可以使用3G的内存空间。
注意:C语言中函数参数入栈的顺序是从右往左。
4、堆区
堆heap和栈一样,也是一种在程序运行过程中可以随时修改的内存区域,但没有栈那样先进后出的顺序。堆是一个大容器,它的容量要远远大于栈,但是在C语言中,堆内存空间的申请和释放需要手动通过代码来完成。
代码示例:

#include <stdio.h>  int c = 0; // 静态区  void test(int a, int b) // 形参a,b都在栈区 {   printf("%d, %d/n", &a, &b); }  int *geta() // 函数的返回值是一个指针 {   int a = 100; // 栈区   return &a; } // int a的作用域就是这个{}  int main() {   int *p = geta(); // 这里得到一个临时栈变量的地址,这个地址在函数geta调用完成之后已经无效了   *p = 100;   printf("%d/n", *p);   static int d = 0; // 静态区   int a = 0; // 栈区   int b = 0;    printf("%d, %d, %d, %d, %d/n", &a, &b, &c, &d, main);   test(a, b);   return 0; }  /* 输出结果 100 2619740, 2619728, 9404720, 9404724, 9376059 2619512, 2619516 */ 

堆使用注意事项:

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>  int *geta() // 错误,不能将一个栈变量的地址通过函数的返回值返回 {   int a = 0;   return &a; }  int *geta1() // 可以通过函数的返回值返回一个堆地址,但记得,一定要free {   int *p = (int *)malloc(sizeof(int)); // 申请了一个堆空间   return p; }  int *geta2() // 合法的,但是记住这里不能用free {   static int a = 0; // 变量在静态区,程序运行过程中一直存在   return &a; }  void getHeap(int *p) {   printf("p = %p/n", &p);   p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); } // getHeap执行完之后,p就消失了,导致他指向的具体堆空间的地址编号也随之消失了 // 这里发生了内存泄漏  void getHeap1(int **p) {   *p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); } // 这里的操作就是正确的  int main() {   int *p = NULL;   printf("p = %p/n", &p);   getHeap(p); // 实参没有任何改变   getHeap1(&p); // 得到了堆内存的地址   printf("p = %d/n", p);    p[0] = 1;   p[1] = 2;   printf("p[0] = %d, p[1] = %d/n", p[0], p[1]);   free(p);    return 0; } 


结构体内存对齐模式

结构体内存对齐模式各种情况详解

#include <stdio.h>  struct A {   int a; // 此时结构体占用4个字节   char b; // 此时结构体占用8个字节   char c; // 还是8个字节   char d; // 还是8个字节   char e; // 还是8个字节   char f; // 现在是12个字节  };  struct B {   char a; // 1个字节   char b; // 2个字节   char c; // 3个字节 };  struct c {   char name[10]; // 10个字节   char a; // 11个字节   // 对于char型数组来说,会把数组每个元素当作一个char类型 };  struct d {   int name[10]; // 40个字节   char a; // 44个字节   char b; // 44个字节 };  struct e {   char a; // 1个字节   int b; // 8个字节   char c; // 12个字节   // 这种写法内存的消耗相比A就会变大 };  struct f {   char a; // 1   short b; // 4注意这里short占用的是剩下三个字节中的后两个   // 内存对齐总是以2的倍数对齐   char c; // 所以此时是6   int d; // 12   short e; // 16   char f; // 16 }; 


结构体变相实现数组赋值

struct name {   char array[10]; };  int main() {   char name1[10] = "name1";   char name2[20] = "name2";   name1 = name2; // 这里是出错的,不能在数组之间进行赋值   struct name a1 = { "hello" };   struct name a2 = { 0 };   a2 = a1; // 这里通过结构体可以赋值的特性变相实现了数组的赋值   return 0; } 


结构体内存泄漏

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>  union A {   char a;   char *b; // 联合体的指针成员要特别注意 };  int main() {   A a;   a.b = (char *)malloc(10); // b指向了一个堆的地址   // 如果联合体中有指针成员,那么一定要使用完这个指针,并且free指针之后才能使用其他成员   a.a = 10; // b的值也成了10了   free(b); // 此时释放b是错误的,因为在上面一行对a进行赋值时,已经将b的值更改了,这里造成了内存泄漏   return 0; } 

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

图片精选