C中存储分区详解

 

一. 在c中分为这几个存储区:栈(stack),堆(heap),代码段(text),数据段(data),bss 段,常量存储区，
1.栈(stack):由编译器自动分配释放
自动分配，自动回收：栈区里面存放的是局部变量；在定义局部变量的时候，系统在栈区自动分配内存，在结束时，自动回收内存；
脏内存：栈区每次使用之前需要对栈区进行初始化；对于定义局部变量时，需要对局部变量进行初始化；
临时性：（函数不能返回栈变量的指针，因为这个空间是临时的）
反复使用：栈内存在程序中其实就是那一块空间，程序反复使用这一块空间。
栈的大小有限，因此 会出现栈溢出

2.堆(heap): 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收
手动分配：malloc分配内存，free进行释放内存；
脏内存：堆区每次使用之前呢需要对堆区进行初始化；
临时性：堆区每次分配的内存释放之后，就不能在使用；
malloc的使用：malloc每次分配的内存之后需要进行对其返回指针为void *类型，需要进行强制类型转换，并对返回指针进行检查是否为null；
malloc和free为c语言的标准库函数，不能分配对象；
内存泄漏；
gcc中的malloc默认最小是以16B为分配单元的；如果malloc小于16B的大小时都会返 回一个16字节的大小的内存。

3.代码段(text):

　　也叫文本段，代码段其实就是函数编译后生成的东西；

4.数据段(data):

　　也被称为数据区、静态数据区、静态区;
c语言中
1.显示初始化为非零全局变量，
2.显示初始化为非零的静态局部变量存储在这个段；

5.bss 段(又叫:ZI(zero initial)段)：.bss 段
c语言中
1).显示初始化为0的全局变量；

2).未初始化的全局变量存储在这个段。--零初始化段；

3).显示初始化为0的static局部变量；

4).未初始化的static局部变量存储在这个段；

 

6.自定义段:

　　段名由程序员自己定义，段的属性和特征也由程序员自己定义。

7.常量存储区:

　　一块比较特殊的存储区，存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改）

8.文件映射区：

　　进程打开了文件后，将这个文件的内容从硬盘读到进程的文件映射区，以后就直接在内存中操作这个 文件，读写完了后在保存时再将内存中的文件写到硬盘中去。

9.内核映射区：

　　内核映射区就是将操作系统内核程序映射到这个区域了。

10.不同的存储方式有不同的特点，简单总结如下：
1）函数内部临时使用，出了函数不会用到，就定义局部变量
2）堆内存和数据段几乎拥有完全相同的属性，大部分时候是可以完全替换的。

　　生命周期不一样:

　　　　堆内存的生命周期是从malloc开始到free结束;

　　　　全局变量是从整个程序一开始执行就开始，直到整个程序结束才会消灭，伴随程序运行的一生。

　　启示：如果变量只是在程序的一个阶段有用，用完就不用了，就适合用堆内存；

　　　　　如果这个变量本身和程序是一生相伴的，那就适合用全局变量。

补充1：
1)所有未初始化的静态(static)变量和全局变量，编译器会默认赋初值0。
2)程序在加载到内存前，代码区(text)和全局区(data和bss)的大小就是固定的，程序运行期间不能改变。
3)data段和bss区中的数据的生存周期为整个程序运行过程。
4)data段、text区和bss区是由编译器在编译时分配的，堆和栈是由系统在运行时分配的。

12.生命周期/作用域：
1).生命周期：指变量活着或者说是存在的时间；
2).作用域：指可以使用这个变量的范围；

 

结合示例详解：

 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int c = 1;    　　　　　　    //初始化为非零的全局变量：.data段
int a = 0; 　　　　　　　　　　//初始化为0的全局变量：.bss段
char *p1; 　　　　　　　　  　 //未初始化的全局变量:.bss段
void main()
{
　　int b; 　　　　　　　　　　 //局部变量：stack(栈)
　　char s[] = "abc"; 　　　  //局部变量：stack(栈)
　　char *p2; 　　　　　　　　  //局部变量：stack(栈)
　　char *p3 = "123456"; 　　 //字符串"123456"在常量区，p3局部变量：stack(栈)
　　static int c = 0; 　　　　 //显示初始化的局部变量：.bss段
　　p1 = (char *)malloc(10);  //malloc分配的内存：heap(堆)
　　strcpy(p1, "123456");

　　system("pause");
　　return;
}

补充2：

明确区分堆与栈:
在bbs上，堆与栈的区分问题，似乎是一个永恒的话题，由此可见，初学者对此往往是混淆不清的，所以我决定拿他第一个开刀。
首先，我们举一个例子：

void func()
{ 
int* p=new int[5];    //包含了堆与栈
}

new分配了一块堆内存;
局部变量指针变量p分配的是一块栈内存;
意义：在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小，然后调用operator new分配内存，然后返回这块内存的首地址，放入栈中。