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C 语言内存分区详解并在 Ubuntu 和树莓派下验证

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楼主: 慢醇
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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:44 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
随着进程中函数调用层数的减少(即各函数调用的返回),栈帧会一块块地被遗弃而向内存的高址方向回缩;

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:44 | 只看该作者
各函数的栈帧大小随着函数的性质的不同而不等, 由函数的局部变量的数目决定;

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:45 | 只看该作者
进程对内存的动态申请是发生在Heap(堆)里的,随着系统动态分配给进程的内存数量的增加,Heap(堆)有可能向高址或低址延伸, 这依赖于不同CPU的实现,但一般来说是向内存的高地址方向增长的。

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:46 | 只看该作者
在未初始化数据区(BSS)或者Stack(栈区)的增长耗尽了系统分配给进程的自由内存的情况下,进程将会被阻塞, 重新被操作系统用更大的内存模块来调度运行。

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:47 | 只看该作者
四、地址输出验证实例
使用命令创建一个 hello.c 文件:
gedit hello.c

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:48 | 只看该作者
说明:树莓派下使用 nano 命令创建。

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:52 | 只看该作者
复制粘贴以下代码:

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:54 | 只看该作者
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//定义全局变量
int init_global_a = 1;
int uninit_global_a;
static int inits_global_b = 2;
static int uninits_global_b;
void output(int a)
{
        printf("hello");
        printf("%d",a);
        printf("\n");
}

int main( )
{   
        //定义局部变量
        int a=2;
        static int inits_local_c=2, uninits_local_c;
    int init_local_d = 1;
    output(a);
    char *p;
    char str[10] = "lyy";
    //定义常量字符串
    char *var1 = "1234567890";
    char *var2 = "qwertyuiop";
    //动态分配
    int *p1=malloc(4);
    int *p2=malloc(4);
    //释放
    free(p1);
    free(p2);
    printf("栈区-变量地址\n");
    printf("                a:%p\n", &a);
    printf("                init_local_d:%p\n", &init_local_d);
    printf("                p:%p\n", &p);
    printf("              str:%p\n", str);
    printf("\n堆区-动态申请地址\n");
    printf("                   %p\n", p1);
    printf("                   %p\n", p2);
    printf("\n全局区-全局变量和静态变量\n");
    printf("\n.bss段\n");
    printf("全局外部无初值 uninit_global_a:%p\n", &uninit_global_a);
    printf("静态外部无初值 uninits_global_b:%p\n", &uninits_global_b);
    printf("静态内部无初值 uninits_local_c:%p\n", &uninits_local_c);
    printf("\n.data段\n");
    printf("全局外部有初值 init_global_a:%p\n", &init_global_a);
    printf("静态外部有初值 inits_global_b:%p\n", &inits_global_b);
    printf("静态内部有初值 inits_local_c:%p\n", &inits_local_c);
    printf("\n文字常量区\n");
    printf("文字常量地址     :%p\n",var1);
    printf("文字常量地址     :%p\n",var2);
    printf("\n代码区\n");
    printf("程序区地址       :%p\n",&main);
    printf("函数地址         :%p\n",&output);
    return 0;
}

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 09:59 | 只看该作者
保存并退出。
使用以下命令编译并执行。

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 10:00 | 只看该作者
gcc hello.c -o hello
./hello

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 10:04 | 只看该作者
Ubuntu 下输出结果:

797746109f5ad0a26e.png (116.83 KB )

797746109f5ad0a26e.png

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 10:05 | 只看该作者
树莓派下输出结果:

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 10:07 | 只看该作者
可以看到,从低地址到高地址,如图:

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慢醇|  楼主 | 2021-8-4 10:08 | 只看该作者

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