C语言内存五大区详解

相信各位读者应该都听过堆栈，那么它们是一个东西呢，还是两个东西呢，它们有啥区别呢，这就是这篇推文介绍的五大内存区。

|栈

栈（Stack）：栈是一种自动分配和释放内存的区域，用于存储函数的局部变量、函数参数、返回值等。栈内存的分配和释放是由编译器自动完成的，它的大小是固定的。当函数调用结束时，栈上分配的内存会自动释放。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

voidtest_1(unsignedchardata_1,unsignedintdata_2,unsignedchardata_3)
{
printf("data_1addr:0X%x
",&data_1);
printf("data_2addr:0X%x
",&data_2);
printf("data_3addr:0X%x
",&data_3);
unsignedchartemp_1=0;
unsignedchartemp_2=0;
unsignedchartemp_3=0;
printf("temp_1addr:0X%x
",&temp_1);
printf("temp_2addr:0X%x
",&temp_2);
printf("temp_3addr:0X%x
",&temp_3);
}

intmain()
{
test_1(10,11,12);
return0;
}

输出:

data_1addr:0X61fe00
data_2addr:0X61fe08
data_3addr:0X61fe10
temp_1addr:0X61fdef
temp_2addr:0X61fdee
temp_3addr:0X61fded

解析:

C语言中函数参数的地址由于参数的大小可以不同，因此它们在栈中的相对位置不一定是连续的。局部变量会按变量占的空间递减，栈区按内存地址由高到低方向生长，其最大大小由编译时确定，速度快，但自由性差，最大空间不大。

|堆

堆（Heap）：堆是一种动态分配和释放内存的区域，用于存储程序运行期间动态分配的内存。堆内存的分配和释放需要手动进行，常用的函数有malloc()和free()。堆内存的大小是可变的，它的生命周期由开发人员控制。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intmain()
{
char*j=(char*)malloc(1);
free(j);
printf("add:0X%x
",j);
return0;
}

输出:

add:0Xad13e0

解析:

堆区由程序员分配内存和释放。若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。堆区按内存地址由低到高方向生长，其大小由系统内存/虚拟内存上限决定，速度较慢，但自由性大，可用空间大。

|全局区

全局区（Global Area）：全局区也称为静态区，用于存储全局变量和静态变量。全局区在程序启动时分配，在程序结束时释放。全局变量和静态变量的生命周期与程序的运行周期相同。全局区由.bss段 和 .data段组成:

.bss段存储未初始化的全局变量和静态变量。在程序执行之前，编译器会将.bss段中的变量初始化为0或者空指针。这些变量占据的内存空间在编译时已经确定，但在程序执行时才真正被分配。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intdata_1;
intdata_2;

intmain()
{
staticintdata_3;
staticintdata_4;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
return0;
}

输出:

data_1add:0X407974
data_2add:0X407970
data_3add:0X407030
data_4add:0X407034

.data段存储已经初始化的全局变量和静态变量。在程序执行之前，编译器会为.data段中的变量分配内存，并将其初始化为指定的初值。这些变量在程序运行期间一直存在，并且其内存地址是固定的。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

intdata_1=0;
intdata_2=0;

intmain()
{
staticintdata_3=0;
staticintdata_4=0;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
return0;
}

输出:

data_1add:0X407030
data_2add:0X407034
data_3add:0X407038
data_4add:0X40703c

可以理解为.bss段是存放未初始化全局变量和静态变量的区域，而.data段是存放已初始化全局变量和静态变量的区域。这样的划分可以有效地管理全局变量和静态变量的内存使用，并且在程序执行期间保持其值的一致性。

|常量区

常量区（Constant Area）：常量区用于存储常量数据，例如字符串常量。这些数据在程序运行期间保持不变，存储在只读内存区域，无法修改。

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"

constintdata_1=100;
constintdata_2=100;

intmain()
{
staticconstintdata_3=100;
staticconstintdata_4=100;
conststaticintdata_5=100;
conststaticintdata_6=100;
printf("data_1add:0X%x
",&data_1);
printf("data_2add:0X%x
",&data_2);
printf("data_3add:0X%x
",&data_3);
printf("data_4add:0X%x
",&data_4);
printf("data_5add:0X%x
",&data_5);
printf("data_6add:0X%x
",&data_6);
return0;
}

输出:

data_1add:0X404000
data_2add:0X404004
data_3add:0X404070
data_4add:0X404074
data_5add:0X404078
data_6add:0X40407c

|代码区

代码区（Code Area）：代码区存储程序的执行代码，也称为文本区。这部分内存是只读的，存储程序的机器指令。

审核编辑：汤梓红