[应用相关] 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 发表于 2021-8-4 09:44 | 显示全部楼层
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;
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:44 | 显示全部楼层
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;
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:45 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:46 | 显示全部楼层
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。
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:47 | 显示全部楼层
四、地址输出验证实例
使用命令创建一个 hello.c 文件:
  1. gedit hello.c
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:48 | 显示全部楼层
说明:树莓派下使用 nano 命令创建。
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:52 | 显示全部楼层
复制粘贴以下代码:
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:54 | 显示全部楼层
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. //定义全局变量
  4. int init_global_a = 1;
  5. int uninit_global_a;
  6. static int inits_global_b = 2;
  7. static int uninits_global_b;
  8. void output(int a)
  9. {
  10.         printf("hello");
  11.         printf("%d",a);
  12.         printf("\n");
  13. }

  14. int main( )
  15. {   
  16.         //定义局部变量
  17.         int a=2;
  18.         static int inits_local_c=2, uninits_local_c;
  19.     int init_local_d = 1;
  20.     output(a);
  21.     char *p;
  22.     char str[10] = "lyy";
  23.     //定义常量字符串
  24.     char *var1 = "1234567890";
  25.     char *var2 = "qwertyuiop";
  26.     //动态分配
  27.     int *p1=malloc(4);
  28.     int *p2=malloc(4);
  29.     //释放
  30.     free(p1);
  31.     free(p2);
  32.     printf("栈区-变量地址\n");
  33.     printf("                a:%p\n", &a);
  34.     printf("                init_local_d:%p\n", &init_local_d);
  35.     printf("                p:%p\n", &p);
  36.     printf("              str:%p\n", str);
  37.     printf("\n堆区-动态申请地址\n");
  38.     printf("                   %p\n", p1);
  39.     printf("                   %p\n", p2);
  40.     printf("\n全局区-全局变量和静态变量\n");
  41.     printf("\n.bss段\n");
  42.     printf("全局外部无初值 uninit_global_a:%p\n", &uninit_global_a);
  43.     printf("静态外部无初值 uninits_global_b:%p\n", &uninits_global_b);
  44.     printf("静态内部无初值 uninits_local_c:%p\n", &uninits_local_c);
  45.     printf("\n.data段\n");
  46.     printf("全局外部有初值 init_global_a:%p\n", &init_global_a);
  47.     printf("静态外部有初值 inits_global_b:%p\n", &inits_global_b);
  48.     printf("静态内部有初值 inits_local_c:%p\n", &inits_local_c);
  49.     printf("\n文字常量区\n");
  50.     printf("文字常量地址     :%p\n",var1);
  51.     printf("文字常量地址     :%p\n",var2);
  52.     printf("\n代码区\n");
  53.     printf("程序区地址       :%p\n",&main);
  54.     printf("函数地址         :%p\n",&output);
  55.     return 0;
  56. }
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 09:59 | 显示全部楼层
保存并退出。
使用以下命令编译并执行。
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 10:00 | 显示全部楼层
  1. gcc hello.c -o hello
  2. ./hello
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 10:04 | 显示全部楼层
Ubuntu 下输出结果: 831016109f5a8e728a.png
797746109f5ad0a26e.png
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 10:05 | 显示全部楼层
树莓派下输出结果: 69686109f5ce1c539.png
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 10:07 | 显示全部楼层
可以看到,从低地址到高地址,如图:
 楼主| 慢醇 发表于 2021-8-4 10:08 | 显示全部楼层
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