内存的分区

目录

内存分区介绍

区域功能

内存分区运行前后的区别

运行之前（代码区+数据区+未初始化数据区）

运行之后（代码区+数据区+未初始化数据区+栈区+堆区）

缓冲区

缓冲区有什么用？

缓冲区的三种类型

缓冲区的刷新

内存分布图

栈与堆的区别

内存分区介绍

我们的内存一般分为四个区域提供使用

且每个区域存放的数据不同，使用效果也不同

它们分别是：堆区、栈区、全局区（静态区）、代码区

而对于一个程序的编译而言

编译程序占用的内存分为以下五个部分 ：堆区、栈区、全局区（静态区）、文字常量区、代码区

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区域功能

首先我们需要了解一下这几个区的功能：

• 代码区：存放程序的编译后的可执行二进制代码，CPU执行的机器指令，只读

• 文字常量区：存放常量字符串，只读

• 全局区（静态区）：存放全局变量，static修饰的全局、局部变量以及static修饰的函数，并且在这里面还分为data区和bss区，可读可写

• 栈区（heap）：存放函数的参数值，局部变量的值等，可读可写

• 堆区（stack）：允许程序在运行时动态地申请某个大小的内存空间，一般由程序员自己手动释放空间，或者程序结束时由OS（计算机系统）释放空间，可读可写

int a = 0;   //存放在全局初始化区
char* p1;   //存放在全局未初始化区
int main()

{
	int b;//栈区
	char s[] = "abc";//栈区
	char* p2;//栈区
	char* p3 = "123456";//123456\0在常量区，p3在栈区。
	static int c = 0；//全局(静态)初始化区
	p1 = (char*)malloc(10);
	p2 = (char*)malloc(20);
	//分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
	strcpy(p1, "123456");
	//123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

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内存分区运行前后的区别

• 运行之前（代码区+数据区+未初始化数据区）

程序运行之前，分为代码区、数据区（data）和未初始化数据区（bss）三个部分

对于代码区（text）而言，他存放了程序在编译时的二进制指令，是共享的，也就意味着所有程序在运行是都需要访问代码区来获取编译指令，也正因为如此，为了使代码区的指令不受改变，从而影响其他程序的编译，代码区是只读的

对于数据区（data）而言，这里存放的是已初始化的全局变量，static修饰的全局、局部变量以及static修饰的函数

对于未初始化数据区（bss）而言，这里存放的是未初始化的全局变量，static修饰的全局、局部变量以及static修饰的函数（初始化数据区的数据在程序开始执行之前被内核初始化为0或者NULL）

而数据区（data）和未初始化数据区（bss）一并存放在全局区（静态区）中 ~

QS：为什么要将程序的指令与程序的数据分开存放？

1.由于程序的指令是所有程序公用的，指令不能被随意修改，所以设为只读，且分开存放可以降低指令被修改的可能性

2.当系统中运行着多个同样的程序的时候，这些程序执行的指令都是一样的，所以只需要内存中保存一份程序的指令就可以了，只是每一个程序运行中数据不一样而已，这样可以节省大量的内存

• 运行之后（代码区+数据区+未初始化数据区+栈区+堆区）

程序运行之后，分为代码区、数据区（data）、未初始化数据区（bss）、栈区和堆区

由于在程序运行之前，就已经分为了代码区，数据区（data）和未初始化数据区（bss），对于这三个区域而言它们的大小都是固定的，程序运行期间不可改变

代码区：此时所有可执行代码段都加载到代码区（不可修改）

数据区：所有已初始化的全局变量，static修饰的全局、局部变量和static修饰的函数存放在此（不可修改）生命周期是直至程序结束

未初始化数据区：所有未初始化的全局变量，static修饰的全局、局部变量和static修饰的函数存放在此（不可修改）生命周期是直至程序结束

栈区：存放函数的参数值、返回值、局部变量等，程序实时调用与释放（函数栈帧的创建与销毁）生命周期是调用期间到释放

堆区：用于动态内存管理分配（空间远大于栈）且没有栈那样先进后出的要求顺序，生命周期是程序员分配到主动释放或者程序结束系统自动释放

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缓冲区

缓冲区是内存的一块空间，这块空间用来缓冲输入或输出的数据

缓冲区有什么用？

举一个例子，我们从磁盘中读取1000000数据，若是计算机直接从中读取，这样就会造成两个问题

1.计算机也许无法一口气读取那么多的数据，需要多次读取

2.在读取期间计算机无法做其他事情

为了解决这两个问题，我们可以先将一定量的数据传输到缓冲区中，等到缓冲区存放满以后，再由计算机来读取，这样计算机不仅在数据传输到缓冲区的时候可以处理其他事情，在缓冲区存放完毕以后还可以一口气读取全部数据处理，这样就减少了读取次数，也提高了计算机工作效率

缓冲区的三种类型

1.全缓冲：在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作

（全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写）

2.行缓冲：在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作

这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作

（行缓冲的典型代表是键盘输入数据）

3.不带缓冲：为了使信息更快的显示出来，不进行缓冲操作

  (不带缓冲的典型代表是标准出错情况stderr)

缓冲区的刷新

以下这三种情况会刷新清空缓冲区

1.缓冲区满时

2.执行flush语句

3.执行endl语句

4.关闭文件

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内存分布图

如图所示：

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 栈与堆的区别