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[導讀]C語言一共定義四個區(qū)塊:代碼區(qū)、全局變量和靜態(tài)變量區(qū)、棧、堆針對四個區(qū)塊,用戶的內存分配也有三種不同的方式:靜態(tài)變量區(qū):在代碼編譯的時候就分配好了,比如全局變量,被static定義的變量堆:這需要程序

C語言一共定義四個區(qū)塊:代碼區(qū)、全局變量和靜態(tài)變量區(qū)、棧、堆

針對四個區(qū)塊,用戶的內存分配也有三種不同的方式:

靜態(tài)變量區(qū):在代碼編譯的時候就分配好了,比如全局變量,被static定義的變量

堆:這需要程序員自己分配和釋放,分別使用malloc和free函數(shù)

棧:在程序運行的時候,系統(tǒng)會自動的給程序分配內存,在程序結束的時候,就自動的釋放


堆和棧的區(qū)別:

分配方式不同:

棧是在程序運行的時候,由系統(tǒng)自動分配的,在程序執(zhí)行完,自動釋放的

堆是的申請和釋放都是由程序員自己完成

空間大小不同:


(1)棧:棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù)結構,是一塊連續(xù)的內存區(qū)域(它的生長方向與內存的生長方向相反)。棧的大小是固定的。如果申請的空間超過棧的剩余空間時,將提示overflow。

(2)堆:堆是高地址擴展的數(shù)據(jù)結構(它的生長方向與內存的方向相同),是不連續(xù)的內存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)使用鏈表來存儲空閑內存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由底地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內存。

碎片:

對于堆來講,頻繁的new/delete勢必會造成內存空間的不連續(xù),從而造成大量的碎片,使程序效率降低。對于棧來講,則不會存在這個問題,



1、代碼區(qū):存放我們編寫的代碼和字符串常量,屬性是只讀的,所以不用太多的討論

2、全局變量和靜態(tài)變量區(qū):存放通過static關鍵字定義的變量,這塊區(qū)域的數(shù)據(jù)在程序編譯時就存在,在程序運行結束后釋放。

3、棧區(qū):在棧上存放,存儲函數(shù)運行時的局部變量,函數(shù)運行結束后自動釋放,獲取和釋放都是程序自動執(zhí)行的,不需要程序員操作。

4、堆區(qū):我的理解是,堆區(qū)一般存放的是指針變量,需要通過函數(shù)malloc()申請。

?????????????實際上,堆區(qū)存放的一般是只有在程序運行的時候才能確定的變量,因為無法確定變量的大小,編譯器無法給這些變量分配空間,所以需要程序員手動分配內存空間。

注意:malloc()和free()函數(shù)要成對出現(xiàn),

若只有malloc()無free()會造成內存的泄露(只分配沒釋放,別的變量無法再使用該區(qū)域)

若free()過多,則會出錯,因為該區(qū)域可能已經被再分配(在別的文件中分配)。


野指針:指向的地址是不確定的指針

有三種情況會造成野指針的出現(xiàn)

1、指針定義之后沒有初始化,其值是不確定的

2、指針被free后,沒有賦值NULL,后續(xù)又使用了該指針

3、指針的操作超越了變量的作用范圍(不是指針越界)

4、函數(shù)返回指向棧內存的指針(棧內存在函數(shù)運行結束后被釋放)

遺留問題:

問題一:野指針出現(xiàn)情況第三條,指針的操作超越了變量的作用范圍,例

int main()

{

?????????int a[5] = {1,2,3,4,5},*p,i,n;

?????????n = sizeof(a)/sizeof(n);

?????????p = a;

?????????for(i=0;i<=n;i++)

?????????{

???????????????????printf("%d", *p);

???????????????????p++;??//程序運行后,p指向數(shù)組以外的空間

?????????}

?????????*p =100;??//對非法內存進行寫操作

?????????printf("*p=%dn",*p);

?????????return 0;

}

假設:a = 0x99f90000,這是數(shù)組a的首地址,也是元素a[0]的首地址,for循環(huán)運行結束之后,p的值0x99f90005,指向的是元素a[4]的下一個地址,雖然這個地址所存儲的數(shù)據(jù)是不確定的,但是此地址是確定的,為什么說是非法內存呢?

因為a這個數(shù)組中并沒有a[5]這個成員變量,也就是說棧中沒有為a[5]分配棧空間。

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