C解析之三运行时内存分配

发表于 2014-3-29 19:07

本帖最后由 elecintop 于 2014-3-29 19:08 编辑

前言：以别样的角度解析C。
C语言的内存是让很多初学C编程的同学感到混乱与头疼的问题，受此困扰很难对C有清晰全面的把握，打击学习的积极性。然而，一般基础教材对C运行时内存往往避而不谈，高级参考资料的长篇大论同样让人抓不住要点。接下来，我就给各位同学解开C语言运行时内存的面纱。

发表于 2014-3-29 19:08

内存空间与房间：电脑的内存，通常有2G,4G等大小，这些空间由你的操作系统分配给你编写的C程序使用。当C程序运行时，便从操作系统得到一块内存空间，但这块空间怎么分配与管理，是我们要说的重点。类比个人的房间，毫无规则的摆放你的物品将会一团糟，显然我们需要有某种规则以便有条理的摆放与管理你的物品。对C语言而言，这个某种规则便是C语言内存管理机制。

登录 · 发表于 2014-3-29 19:09

1.分区

发表于 2014-3-29 19:10

明确的分区是管理的前提，只有我们确定了房间分那几块区域，才能确定下一步区域摆放哪些物品。确定分区后，我们需要一份清单，记录分类摆放的规则：
1.代码区：存放程序执行的代码

发表于 2014-3-29 19:11

2.静态区：全局变量和静态变量（有的同学可能有更深的认识静态区可以细分为：
1.非初始化数据段：存放未初始化的全局变量和静态变量。
2. 初始化的数据：存放初始化的全局变量和静态变量。）

发表于 2014-3-29 19:12

3.堆：动态分配区域，malloc, calloc, realloc等函数
4.空闲内存：堆栈式可延伸的，空闲内存提供堆向下与栈向上需要的空间

登录 · 发表于 2014-3-29 19:13

5.栈：局部变量及每次函数调用时返回地址、以及调用者的环境信息
C语言设计了这个规则，并严格的为每个程序分配与管理内存，使程序的运行井然有序。一个物品摆放整齐的房间，寻找某件物品会更快，C语言的内存分配机制同样如此，使其拥有更优良的性能。示例如下：

发表于 2014-3-29 19:13

2.更多的思考
变量在内存分配的不同区域，有不同的特性。比如分配在静态区的数据，可以在编译时直接写入代码，以获得更高访问数据的速度。C在堆里分配的空间必须由程序员手动释放，否则会造成内存的泄露等更多进一步的了解。

发表于 2014-3-29 20:46

**很好

发表于 2014-3-29 21:11

堆和栈的区别还不是很明白

发表于 2014-3-29 22:08

支持，希望作者用heap和stack来解释，在结合ARM，ucos，来讲述

elecintop · 发表于 2014-3-30 09:00

堆是需要你通过明确的函数使用的，比如LZ说的malloc,而栈是实现某些功能隐性使用的，比如函数调用时的入栈和函数返回时的出栈。

发表于 2014-4-2 17:10

yanyanyan168 发表于 2014-3-29 21:11
堆和栈的区别还不是很明白

还需要学习，哈哈

elecintop · 发表于 2014-4-24 00:34

引用《Unix环境高级编程》里的段落来解释吧。
栈：自动变量以及每次函数调用时所需保存的信息都存放在此段中
堆：通常在堆中进行动态存储分配。

发表于 2014-4-24 17:24

651927693 发表于 2014-4-24 00:34
引用《Unix环境高级编程》里的段落来解释吧。
栈：自动变量以及每次函数调用时所需保存的信息都存放在此段 ...

学习了

发表于 2014-4-24 17:26

LZ谦虚了，其实咱们俩说的都差不多。我只是单纯谈谈我的看法罢了。

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