学习操作系统壹

1.可执行文件存储时被划分为哪几个区域

可执行文件就是还没有载入内存，还没有开始运行的程序，分为：代码区、数据区、未初始化数据区。

代码区：存放CPU执行的机器指令。代码区是可共享的，另外的程序也可以调用他，因为如果有一段代码被频繁的执行，那么内存里只要存一份代码就可以了。

数据区（全局初始化区／静态数据区）：该区包含了在程序中被初始化的全局变量、静态变量和常量。

未初始化数据区：存入的是全局未初始化变量，也叫bbs区。

2.正在运行的程序被划分为哪几个区域

正在运行的程序被划分为代码区、初始化数据区、未初始化数据区、堆区和栈区。

代码区：也叫代码段，指程序执行时用来存放代码的一块内存区域。这部分内存的大小在程序运行前就已经确定了。代码区中包括操作码和要操作的对象，如果是具体的数字比如10，就直接存放在代码区里，如果是局部变量就会在栈里分配内存空间，引用该地址，如果是bbs区或数据区，在代码区中同样引用该数据地址。

数据区：数据区里存放的是已经初始化的全局变量，静态变量和常量。

未初始化区域：存放未初始化变量的一块内存区域，在程序开始运行的时候改变他的值。

栈区：存放函数参数、局部变量、以及在任务切换时存放当前任务的上下文，由编译器自动分配和释放。

堆区：用于动态内存分配，当调用malloc方法分配内存时，新分配的内存就会被添加到堆上。当使用free方法释放内存时，被释放的内存从堆里被去除。程序运行时，堆里的内存需要程序员手动管理，显示的声明和释放。

3.栈溢出

程序执行的时候有一个局部变量，编译器会为该局部变量在栈里开辟一段内存区域，如果需要申请的内存空间大于栈内剩余的内存空间，栈溢出。

4.堆内存的分配过程

在c语言中使用malloc函数，在c＋＋中使用new函数就会申请堆中的内存空间。分配内存空间时，要遍历记录空闲内存地址的链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆节点，然后将该节点从记录空闲内存地址的链表中删除，然后把这段堆空间分配给程序。

5.静态分配和动态分配

在c语言中，有两种为对象分配内存空间的方式：静态分配和动态分配。

静态分配是在编译过程中在程序执行之前分配的，动态分配是在程序执行的过程中动态的分配。

静态分配的对象是有名字的，可以直接对其进行操作。

动态分配的对象是没有名字的，是一段内存地址，需要通过指针间接进行访问。

静态对象的分配与释放由编译器自动处理，动态分配的对象由程序员手动分配与释放。

6.堆和栈的区别

栈内存由编译器自动分配和释放，不需要手动管理。

堆内存由程序员手动分配和释放，需要手动管理，容易造成内存泄漏。

栈空间一般比堆空间要小。

栈是一块连续的内存区域，栈顶的地址和栈的大小是设定好的，当申请的空间大于栈的剩余空间会造成栈溢出，用户能够从栈获得的空间较小。

堆是不连续的内存区域，由低地址向高地址扩张。系统用链表存储空闲内存地址，因此堆更加灵活。

☀️堆空间频繁的进行malloc和free或者new和delete操作容易产生内存碎片，使程序的执行效率降低。

☀️栈空间严格的遵守先进后出的执行顺序，从栈顶插入从栈顶弹出，不会产生碎片问题。

堆从低地址向高地址扩张，栈从高地址向低地址扩张。

栈的执行效率要高于堆。

7.char* a与char a[]的区别

char* a = "hello";

hello是一个字符串常量，存储在数据区，指针a指向字符串hello的第一个字符，通过指针只能访问字符串常量但是不能改变他。

在编译时刻就已经赋值。

char a[] = "hello";

hello此时放在栈区，可以通过指针a去访问和改变他。

在运行时才赋值，虽然没有指明数组的长度，但是系统开辟的长度就是6，结尾有一个'\0'