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浅析C/C++变量在内存中的分布

  • 时间:2020-11-12 19:53 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:浅析C/C++变量在内存中的分布
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:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#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:0xx\n", p);      putchar('\n');      printf("栈中数据地址(有初值):0xx = %d\n", &i, i);      printf("栈中数据地址(有初值):0xx = %d\n", &j, j);      printf("栈中数据地址(有初值):0xx = %d\n", &k, k);      printf("栈中数据地址(无初值):0xx = %d\n", &f, f);      printf("栈中数据地址(无初值):0xx = %d\n", &h, h);      putchar('\n');      printf("静态数据地址(有初值):0xx = %d\n", &s_i, s_i);      printf("静态数据地址(有初值):0xx = %d\n", &s_j, s_j);      printf("静态数据地址(无初值):0xx = %d\n", &s_k, s_k);      printf("静态数据地址(无初值):0xx = %d\n", &s_h, s_h);      putchar('\n');      printf("全局数据地址(有初值):0xx = %d\n", &g_i, g_i);      printf("全局数据地址(有初值):0xx = %d\n", &g_j, g_j);      printf("全局数据地址(无初值):0xx = %d\n", &g_k, g_k);      printf("全局数据地址(无初值):0xx = %d\n", &g_h, g_h);      putchar('\n');      printf("字符串常量数据地址:0xx 指向 0xx 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);      printf("字符串常量数据地址:0xx 指向 0xx 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);      printf("字符串常量数据地址:0xx 指向 0xx 内容为-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3);      free(p);      return 0;  } 
运行结果(Release版本,XP系统)如下: [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201309/201309140937112.gif[/img] [b]可以看出: [/b]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。 [b]程序如下: [/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#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: [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201309/201309140937113.gif[/img] 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一起。
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