C语言的内存分区

引言

学习C语言的内存分区,首先应该了解内存有关的四个关键字,static,const,extern,volatile;竟然C语言提供了这四个关键字,肯定有它对应的需求。当你想定义一个全局变量,这个全局变量是可以被该源程序所有的函数所使用,那么在函数外定义 int a 就可以了,但此时的全局变量是可以被其他文件所引用的。而接下来的需求是不想给其他文件使用,那么在前面加个static int a,这样全局变量就只有自己能使用,static加在函数之前也是同一个道理。再加个条件,内部的函数使用的时候不能改变全局变量a的值,即const static a=6,这样定义就有相当于常量的意思了,需要注意的是const定义的变量必须给它初始化。而extern int a的意思是先占个坑,告诉编译器不要报错,可以去外部找这个变量,相当于调用了外部文件的全局变量。最后的volatile int a 就是有些值可能随时会发生改变时,编译器就不能去假设这个变量,优化器每次用到这个变量都必须去内存重新读取,而不是使用保存在寄存器里边的值。以上只是大体的了解,还有关于这些关键字其他具体的细节。

const用法
  • 用const修饰变量:定义时就必须初始化,以后不能再更改;
  • 用const修饰形参:该形参在函数里不能被改变;
  • 用const修饰类成员函数:该函数对成员变量只能进行只读操作,就是const类成员函数是不能修改成员变量的数值的;
  • const修饰变量const int a:使变量相当于“常量”;
  • const修饰指针类型const int *p:不能改变指针变量指向的内存地址的值,但可以改变指向的地址;
  • const修饰指针变量 int *const p:不能改变指针变量指向的内存地址,但可以改变指针指向地址的值;
  • const int *const p:不能改变指针指向的地址,也不能改变指针指向地址的值;
  • 修饰谁谁不变;
static用法
  • static修饰局部变量:使其变为静态存储方式(静态数据区),那么这个局部变量在函数执行完成之后不会被释放,而是继续保留在内存中;
  • static修饰全局变量:当源程序定义了全局变量时,其他外部程序可以通过extern关键字引用此变量,如果加了static关键字,则其他文件不可连接或引用该变量。即全局变量则对当前源程序有效;

static1.c文件

#include"static1.h"
#include

int value = 1;
void funtion()
{
	printf("hello world!");
}

static1.h文件

#ifndef __STATIC1_H
#define __STATIC1_H

void funtion();

#endif

main()文件

#include
#include"static1.h"
extern int value;
int main()
{
	value = 12;
	printf("value的值:%d", value);
}

最后输出的结果value等于12,当把int value = 1改为static int value = 1,运行之后会报错,无法解析到外部符号value.

  • static函数与普通函数的作用域不同:被static修饰的函数,只能在当前的源文件中使用,可以简称为内部函数,对于当前源文件以外使用的函数,应该在头文件中进行声明,要使用这些函数的源文件要包含这个头文件,但不能访问到static修饰的函数;

!!了解完关键字,接下来就是C语言内存的四个区

  • 栈区(stack):存放函数的参数值、返回值、局部变量等

  • 堆区(heap):用于动态内存分配

  • 全局区/静态区

    • 未初始化数据(bss):全局未初始化、静态未初始化数据
    • 初始化数据(data):全局初始化、静态初始化数据
    • 文字常量区(data):字符串常量
  • 代码区(text):可执行文件的二进制代码(函数)

栈是向下生长,堆是向上生长,具体可以参考堆和栈的区别

具体实例:

#include
int a0 = 0;  //全局初始化变量;生命周期是整个程序运行期间;存储在data区;作用域是所有文件
static int a1;//全局未初始化变量;生命周期是整个程序运行期间;存储在bss区;作用域只限本文件
onst static a2 = 2;//全局静态变量,相当于常量;
extern int a3;//全局初始化变量;同a1,但它会到其他文件找变量

int main(void)
{
    int a4;//局部变量,生命周期调用函数开始到结束,跟函数共存亡,作用域只限在本函数,存储位置是栈
    volatile int a5;//局部易变的变量,其他同a4
    return 0;    
}

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