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发布时间: 2023-05-29 15:43:18

c语言编程常见问题解答之变量和数据存储

第2章 变量和数据存储

C语言的强大功能之一是可以灵活地定义数据的存储方式。C语言从两个方面控制变量的性质:作用域(scope)和生存期(lifetime)。作用域是指可以存取变量的代码范围,生存期是指可以存取变量的时间范围。
作明告用域有三种:
1. extern(外部的) 这是在函数外部定义的变量的缺省存储方式。extern变量的作用域是整个程序。
2.static(静态的) 在函数外部说明为static的变量的作用域为从档毕定义点到该文件尾部;在函数内部说明为static的变量的作用域为从定义点到该局部程序块尾部。
3.auto(自动的) 这是在函数内部说明的变量的缺省存储方式。auto变量的作用域为从定义点到该局部程序块尾部。
变量的生存期也有三种,但它们不象作用域那样有预定义的关键字名称。第一种是extern和static变量的生存期,它从main()函数被调用之前开始,到程序退出时为止。第二种是函数参数和auto变量的生存期,它从函数调用时开始,到函数返回时为止。第三种是动态分配的数据的生存期,它从程序调用malloc()或calloc()为数据分配存储空间时开始,到程序调用free()或程序退出时为止。
2.1 变量存储在内存(memory)中的什么地方?
变量可以存储在内存中的不同地方,这依赖于它们的生存期。在函数外部定义的变量(全局变量或静态外部变量)和在函数内部定义的static变量,其生存期就是程序运行的全过程,这些变量被存储在数据段(datasegment)中。数据段是在内存中为这些变量留出的一段大小固定的空间,它分为两部分,一部分用来存放初始化变量,另一部分用来存放未初始化变量。
在函数内部定义的auto变量(没有用关键字static定义的变量)的生存期从程序开始执行其所在的程序块代码时开始,到程序离开该程序块时为止。作为函数参数的变量只在调用该函数期间存在。这些变量被存储在栈(stack)中。栈是内存中的一段空间,开始很小,以后逐渐自动增大,直到达到某个预定义的界限。在象DOS这样的没有虚拟内存(virtual memory)的系统中,这个界限由系统决定,并且通常非常大,因此程序员不必担心用尽栈空间。关于虚拟内存 的讨论,请参见2.3。
第三种(也是最后一种)内存空间实际上并不存储变量,但是可以用来存储变量所指向的数据。如果把调用malloc()函数的结果赋行槐芹给一个指针变量,那么这个指针变量将包含一块动态分配的内存的地址,这块内存位于一段名为“堆(heap)”的内存空间中。堆开始时也很小,但当程序员调用malloc()或calloc()等内存分配函数时它就会增大。堆可以和数据段或栈共用一个内存段(memorysegment),也可以有它自己的内存段,这完全取决于编译选项和操作系统。
与栈相似,堆也有一个增长界限,并且决定这个界限的规则与栈相同。

请参见:
1.1 什么是局部程序块(10calblock)?
2.2 变量必须初始化吗?
2.3 什么是页抖动(pagethrashing)?
7.20 什么是栈(stack)?
7.21 什么是堆(heap)7 .
2.2 变量必须初始化吗?
不。使用变量之前应该给变量一个值,一个好的编译程序将帮助你发现那些还没有被给定一个值就被使用的变量。不过,变量不一定需要初始化。在函数外部定义的变量或者在函数内部用static关键字定义的变量(被定义在数据段中的那些变量,见2.1)在没有明确地被程序初始化之前都已被系统初始化为0了。在函数内部或程序块内部定义的不带static关键字的变量都是自动变量,如果你没有明确地初始化这些变量,它们就会具有未定义值。如果你没有初始化一个自动变量,在使用它之前你就必须保证先给它赋值。
调用malloc()函数从堆中分配到的空间也包含未定义的数据,因此在使用它之前必须先进行初始化,但调用calloc()函数分配到的空间在分配时就已经被初始化为0了。
请参见:
1.1 什么是局部程序块(10calblock)?
7.20 什么是栈(stack)?
7.21 什么是堆(heap)?
2.3 什么是页抖动(pagethrashing)?
有些操作系统(如UNIX和增强模式下的Windows)使用虚拟内存,这是一种使机器的作业地址空间大于实际内存的技术,它是通过用磁盘空间模拟RAM(random—access memory)来实现的。

② 栈内存空间是什么意思

栈区内存,由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。访问顺序遵循先进后出原则。 栈stack:是程序启动时候由程序留出的工作内存区 比如程序的局部变量,函数调用等都是从栈中获取,这个内存在需要的时候分配,不需要就释放 堆heap:是计算机空余的物理内存和硬盘空余空间的和。但是它的获取不是自动的了,相比从栈中分配内存要慢些。 使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。 关于堆栈的更多信息如下: ============================= 堆:顺序随意 栈:先进后出 堆和栈的区别 一、预备知识—程序的内存分配 一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈 2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。 3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放 4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。 二、例子程序 这是一个前辈写的,非常详细 //main.cpp int a = 0; 全局初始化区 char *p1; 全局未初始化区 main() { int b; 栈 char s[] = "abc"; 栈 char *p2; 栈 char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。 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。 } 二、堆和栈的理论知识 2.1申请方式 stack:由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间 heap:需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数如p1 = (char *)malloc(10);在C++中用new运算符如p2 = (char *)malloc(10);但是注意p1、p2本身是在栈中的 2.2申请后系统的响应 栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。 堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。 2.3申请大小的限制 栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。 堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。 2.4申请效率的比较: 栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。 堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活 2.5堆和栈中的存储内容 栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。 堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。 2.6存取效率的比较 char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。 比如: #include void main() { char a = 1; char c[] = "1234567890"; char *p ="1234567890"; a = c[1]; a = p[1]; return; } 对应的汇编代码 10: a = c[1]; 00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] 0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl 11: a = p[1]; 0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h] 00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1] 00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。 2.7小结: 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。 堆和栈的区别主要分: 操作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

③ c语言中的堆栈区变量区和汇编学的堆栈段代码段的区别

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)
由编译器自动分配释放
,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap)
一般由程序员分配释放,
若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收
。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
3、全局区(静态区)(static),全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,
未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
-
程序结束后有系统释放
4、文字常量区
常量字符串就是放在这里的。
程序结束后由系统释放
5、程序代码区
存放函数体的二进制代码
汇编代早搏兄码中的数据段、堆栈段陆袭、代码段、附加段具体指:
代码段,数据段,分别存入程序和数据
堆栈段是一块空白的空间用来为堆栈操作作准备
附加段是对数据段的补充
数据
有字节DB,字DW,双字DD,长字DQ和十字节变量DT
希望对你有所帮助,望采银判纳!!!

④ C与C++中堆是什么

我们说的堆(heap) 是程序员申请的内存空间,在C/C++中,你可以理解为:所有非常量的指针空间。和heap对应的,还有栈(stack)、静态区(static)、常量区(const),以及程序代码区。这些都是程序运行所需要申请的内存空间。

heap堆和其它内存区的主要差别,一个是heap是由程序员申请、释放和管理的(而不是由系统和程序自动分配和释放),是动态的;另外一个就是,其它区域都是有固定大小的,而heap的大小,仅仅受到内存和虚拟内中铅宽存大小的限制,也就是说,理论上你可以申请的堆空间是无限大的。

例子:main(){constchar*m="123";//"123"常量区,m在栈(指针的本身都在栈,下同)chars[]="abc";//常量区char*p3="123456";//常量区staticintc=0;//全局(静态)初始化区char*p1,*p2;p1=(char*)malloc(10);//分配得来得10字节的区域就在堆区。p2=newchar[20];//分配得来得20字节的区域就在堆区。

⑤ C语言,字符串指针指向的字符串,那个字符串存储在哪个位置

你要位置,把内存地址都给你打印出来了。然后你怎么又牵扯到常量了?动态申请的变量(即malloc函数申请的变量)存放在堆区!

idxbuf=malloc(6*sizeof(char));

动态随机分配内存空间,共6个char型数据大小的空间,因为是随机的,idxbuf指针指向的内存空间的起始地址在后面的语句中打印出来:

printf("before idxbuf address:%p,idxbuf:%s ",&idxbuf

&idxbuf:取地址,%p与指针对应,是输出指针的地址。

address:0x7ffeffc9f0b0,就是字符串指针idxbuf指向的字符串存储在内存中的地址位置


你要字符串指针idxbuf的随机分配的地址,只需要

printf("before idxbuf address:%p ",&idxbuf);

这一语句就可以了,原来的程序编译有点问题,修改之后通过:

程序先编译后链接,转换成0与1的机器代码后调入内存运行。这个问题被你牵扯到程序运行的内存分配方式,而不是你所说的想找字符串在内存中的地址。请用内存分配方式详解提问!

简单的说,一个程序调入内存后,在内存中分为以下5个部分。

1、栈区(stack)

2、堆区(heap)

3、全局区(静态区)

4、文字常量区

5、程序代码区

内存分配详细不说了,

因为我已经很明确的根据提问回答了字符串存储的位置:address:0x7ffeffc9f0b0

⑥ C语言代码组成 - BSS、Data、Stack、Heap、Code、Const

一段C语言经过编译连接后,成为一段可以运行的代码,可运行的代码可以分为以下四个部分组成:全局变量/静态变量区、堆、栈、代码区。其中全局变量/静态变量区又分为未初始化变量区和初始化变量区,代码区又分为代码和常量区。即汇总下来,代码可以分为6部分组成,包括:BSS区(未初始化的全局变量/静态变量区)、Data区(实始化的全局变量区)、Stack区(栈区)、heap区(堆区)、Code区(代码区)、const区(常量区)。

一、BSS区和Data区

C语言编程中定义的全局变量、静态局部变量,就是分配在全局变量/静态变量区域,但是为什么又要分为BSS区域和Data区域呢?其实我们在定义全局或者静态变量区,有时我会对它赋初始值,有的又不会赋初始化,比如我们定义的全局变量,初始化的赋值,是怎么样写到变量区域中的,我们定义的静态局部变量,在定义时初始化后,为什么后面函数被调用,又不会再初始化呢?这个局部静态变量是怎么样实始化的,什么时候初始化的?

如果分析编译后的汇编代码,就会发现在代码运行起来后,会有一段给变量赋值的指令,这一段代码,不是我们C代码对应的汇编,而是C编译器生成的汇编译代码,这段代码的作用就是给初始化了的静态变量和全局变量进行初始化。这也是为什么全局/静态变量区域,要分BSS和Data的原因。

二、Stack区

栈是一种先进后出的数据结构,这种数据结构正好完美的匹配函数调用时的模型过程,比如函数f(a)在运行过程中调用函数f(b),f(a)在运行过程中的变量就是分配在栈中,通过在调用f(b)前,会将代码中用到的R0~Rn寄存器的值保存到栈中,同时将函数的传入参数写入到栈中,然后进入f(b)函数,函数f(b)的变量b分配在栈中,当函数运行完毕后,释放变量b,将栈中存放的f(a)函数的运行的R0~Rn寄存器值恢复到寄存器中,同时f(b)的返回结果存入到栈中,这样f(a)继续运行。当一个函数运行完毕后,它在栈中分配的临时变量会全部释放。

对于中断也是一样的,中断发生时,也是一个函数打断了另一个函数的运行,这种现场的保存(即寄存器的值),都是通过栈来完成的。所以栈的作用有:

三、Heap区

全局变量分配的内存在代码整个运行周期内都是有效的,而在栈区分配的内存在函数调用完成后,就会释放。这两种内存模型都是由编译器决定它的使用,代码是无法控制的。那有没有内存是由用户控制的,要用时,就自由分配,不用时,就自行释放?答案是肯定的,这部分内存就是堆。

用户需要使用的动态内存,就是通过malloc函数,调用分配的,在没有释放前,可一直由代码使用。当这部分内存不再需要使用时,可以通过free函数进行释放,将它归还到堆中。从这中可以看出,堆的内存,是按需分配的。这就是赋予了代码很大的自由度,但这也是会带来负作用的,比如:内存碎片化导致的malloc失败;忘记释放内存导致的内存泄露,而这些往往是致命的失误。

四、Code区

代码区就是编译后机器指令,这些指令决定了功能的执行。我们编译的代码一般是下载进flash中,但是运行,却有两种方式:在RAM中运行和在ROM中运行。 在RAM中运行,即是boot启动后,将flash中的代码复制到RAM中,然后PC指针在指到RAM中的代码中开始运行。 有时在调试时,我们可以直接将代码下载进RAM中运行进行调试,这样加快调试速度。便是大部分的情况我们的代码是从flash中开始运行的。

五、常量区

代码中的常量,一部分是作为立即数,在代码区中,但是像定义的字符串、给某数组赋值的一串数值,这些常量,就存在常量区,我们常用const来定义一个常量,即该变量不能再必变。这部分的变量,编译器一般将它定义的flash中。

六、各个区域大小的是如何决定的:

code区和const区:是由代码的大小和代码中常量的多少来决定的。

bss区和data区:这是由代码中定义的全局变量和局部变量的多少来决定的。

stack区:这个可以由使用都自行定义大小,但使用都要根据自已代码的情况,评估出一个合理的值,再定义其大小,如果定义的太小,很容易爆栈,导至代码异常,但是如果定义的太大,就容易浪费内存。

heap区:RAM剩下的部分,编译器就会作为堆区使用。

七、嵌入式代码一般启动过程

以STM32为例,通过分析其汇编启支代码,大致可以分为以下几个步骤:

如果大家想看编译扣,代码文件的组成,可以查看统后生的map文件,里面有详细的数据,包括各个函数的分配内存,BSS,Data,Stack,Heap,Text的分配情况。

如果相要了解详细的代码启动过程,可看它的启动汇编文件。

⑦ c语言heap和stack的区别

简单地说!Heap存储全局静态变量, Stack存储局部变量!
另外Stack可以用来动厅源态地分配内存块败链.这个在C++中用得比较多.C中不建议用库函数中带的动态分配函数来分扮枯态配内存块,很容易产生内存泄漏!

⑧ C语言里,哪些变量是存放在堆里,哪些是存放在栈里

放在堆里的数据是管理员自己开辟空间和释放空间,如,new 和malloc。

而放在栈里的数据时计算机自动分配内存和释放的,如变量。

⑨ C语言的堆栈和单片机里的堆栈的联系和区别

堆栈在C语言中的定义(单片机的中堆栈相当于栈)

在计机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到。但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念。堆栈:一种数据结构、一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈。我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到的朋友中有好多也说不清堆栈,所以我想有必要给大家分享一下我对堆栈的看法,有说的不对的地方请朋友们不吝赐教,这对于大家学习会有很大帮助。

首先了解下计算机C语言中各个变量的存放区域:

代码区(CODE):
存放函数代码;
静态数据区(DATA):
存放全局变理/静态变量;

堆区(HEAP): 是自由存储区,存放动态数据,像new,malloc()申请的空间就是堆区的;

栈区(STACK): 存放临时/局部变量。

数据结构的栈和堆

首先在数据结构上要知道堆栈,尽管我们这么称呼它,但实际上堆栈是两种数御渣高据结构:堆和栈。

堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。

栈就像装数据的桶或箱子

我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。

堆像一棵倒过来的树

而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

内存分配中的栈和堆

然而我要说的重点并不在这,我要说的堆和栈并不是数据结构的堆和栈,之所以要说数据结构的堆和栈是为了和后面我要说的堆区和栈区区别开来,请大家一定要注意。

下面就说说C语言程序内存分配中的堆和栈,这里有必要把内存分配也镇尺提一下,大家不要嫌我啰嗦,一般情况下程序存放在Rom或Flash中,运行时需要拷到内存中执行,内存会分别存储不同的信息,如下图所示:

内存中的栈区处于相对较高的地址以地址的增长方向为上的话,栈地址梁塌是向下增长的。

栈中分配局部变量空间,堆区是向上增长的用于分配程序员申请的内存空间。另外还有静态区是分配静态变量,全局变量空间的;只读区是分配常量和程序代码空间的;以及其他一些分区。

来看一个网上很流行的经典例子:

main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b;

char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456";
123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char
*)malloc(10); 堆
p2 = (char *)malloc(20); 堆
}

0.申请方式和回收方式不同

不知道你是否有点明白了,堆和栈的第一个区别就是申请方式不同:栈(英文名称是stack)是系统自动分配空间的,例如我们定义一个 char a;系统会自动在栈上为其开辟空间。而堆(英文名称是heap)则是程序员根据需要自己申请的空间,例如malloc(10);开辟十个字节的空间。由于栈上的空间是自动分配自动回收的,所以栈上的数据的生存周期只是在函数的运行过程中,运行后就释放掉,不可以再访问。而堆上的数据只要程序员不释放空间,就一直可以访问到,不过缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。还有其他的一些区别我认为网上的朋友总结的不错这里转述一下:

1.申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆。

结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的
delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

也就是说堆会在申请后还要做一些后续的工作这就会引出申请效率的问题。

2.申请效率的比较

根据第0点和第1点可知。

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。

3.申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在
WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

4.堆和栈中的存储内容

由于栈的大小有限,所以用子函数还是有物理意义的,而不仅仅是逻辑意义。

栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

关于存储内容还可以参考这道题。这道题还涉及到局部变量的存活期。

5.存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;放在栈中。
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;放在堆中。
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include
void
main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p
="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a =
c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov
byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr
[ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov
byte ptr [ebp-4],al

关于堆和栈区别的比喻

堆和栈的区别可以引用一位前辈的比喻来看出:

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。比喻很形象,说的很通俗易懂,不知道你是否有点收获

⑩ C语言中"栈"和"堆"怎么理解

堆(heap)和栈(stack)有什么区别??

简单的可以理解为:
heap:是由malloc之类函数分配的空间所在地。地址是由低向高增长的。
stack:是自动分配变量,以及函数调用的时候所使用的一些空间。地址是由高向低减少的。

一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。

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