2019-05-12 内存四区详解

如静制动 如影随形

[1] 编程所需两种基本能力

• 接口的封装和设计能力（功能抽象分封装）
  1）接口api的使用能力
  2）接口api的查找能力（快速上手）
  3）接口api的实现能力

• 建立正确程序运行内存布局图（印象图）
  1）建立内存四区模型图
  2）函数调用模型图

[2]内存四区(堆、栈、全局区、代码区)

• 综述
  在C语言程序中，代码在内存中进行执行的时候，我们粗略的将程序所占的内存分为四个区域---栈区，堆区、全局区、代码区。每个程序都有唯一的四个内存区域。我们需要熟悉和了解各个区域的特性,例如存储什么类型的数据, 有谁去申请开辟, 又有谁去管理释放等等。

• 内存四区介绍
  <1>栈区
  由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等。
  例如: 参数buf,参数bufsize和size都是存放在栈区.当函数执行完毕的时候,自动释放

void  recev(char* buf, int bufsize){
            int size;
}

<2>堆区
一般由程序员分配释放（动态内存申请与释放），若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。
例如:下面的src所指向的内存空间就是在堆区

char* src = (char*) malloc(sizeof(buf) * sizeof(10));

<3>全局去（静态区）
全局变量和静态变量存放在此。里面细分有一个常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此. 该区域是在程序结束后由操作系统释放。

<4> 程序代码区
这个区域存放函数体的二进制代码.也是由操作系统进行管理的

[3]划分内存四区的意义

• C语言程序中,根据是局部变量,全局变量, 常量还是通过malloc等类似的函数分配内存空间, 把他们放到对应的内存区中.这样就赋予了这些变量或常量不同的生命周期, 不同的释放方式. 根据我们程序的需要,我们在编码过程中,声明不同的变量类型, 使他们有不同的声明长度, 不同的释放方式,给我们更大的灵活编程

[4]内存四区的一个示例

• 四区代码如下
  （1）栈区
  栈区的变量由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等，函数推出后变量自动被释放。下面的程序中，getMem()在栈中分配了个数组变量buf，在main函数调用中将其赋值给temp，这里会使得程序出错甚至崩溃。原因在于getMem()退后后变量buf被释放掉了，temp指向了一个被释放的内存空间。

char *getMem()
{
    char buf[64]; //临时变量 栈区存放
    strcpy(buf, "123456789");
    //printf("buf:%s\n", buf);
    return buf;
}

//main调用
void main()
{
    char *tmp = NULL;
    tmp = getMem(10);
    if (tmp == NULL)
    {
    return ;
     }     
}

（2）堆区
一般由程序员分配释放（动态内存申请与释放），若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。这里不会出现向栈的情况，原因在于堆中的内存不会被自动释放掉。

//堆
char *getMem(int num)
{
    char *p1 = NULL;
    p1 = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
    if (p1 == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    return p1;
}

（3）全局区
全局变量和静态变量存放在此。该区域是在程序结束后由操作系统释放。

char *getStr()
{
    char *p = "abcdefg2";
    return p;
}

void main()
{
     char *p1 = NULL;
     p1 = getStr();
}