[C++知识库]C语言的内存分区

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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<stdio.h>

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<stdio.h>
#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<stdio.h>
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;    
}