c/c++变量在内存的位置

C/C++编译的程序占用的内存

在这里插入图片描述

栈区：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
堆区：一般由程序员管理，自主分配和释放
静态区(全局区)：只有当程序都结束了，才会被释放
常量区：存放不能更改的变量
代码区：存放代码指令

代码举例

/* 全局变量global_int_var，在静态区(全局区) */
int 	global_int_var;
/* 全局指针变量global_str_p，在静态区(全局区)；字符常量“string”在常量区 */
char	*global_str_p  =  "string";
/* "string"赋值给global_str，全局变量global_str，在静态区(全局区) */
char	global_str[7] = "string";

/* 函数体保存在代码区；函数名记录函数体的入口地址 */
/* "string"赋值给静态数组，函数结束调用后，static_str仍然存在 */
char *fun1() {
    static char static_str[7] = "string";
    return static_str;
}
/* "string"赋值给局部数组，函数结束调用后，local_str被销毁 */
char *fun2() {
    char local_str[7] = "string";
    return local_str;
}
/* 局部指针变量指向"string"常量，相当于返回"string"常量地址，函数结束调用后local_str_p被销毁 */
char *fun3() {
    char *local_str_p = "string";
    return local_str_p;
}

int main(int argc, char* argv[]) 
{	
    static int static_var;  		/*静态变量，在静态区*/
    /* https://blog.de3eb.cn/2014/02/difference_between_global_and_local_const/comment-page-1/ : 关于局部常量和全局常量 */
    const int constant_var = 100;	/*局部常量，在常量区*/
    
    int 	local_int_var;	/*局部变量，在栈区*/
    /* 局部指针变量local_int_p在栈区，malloc申请的空间在堆区 */
    int 	*local_int_p 	=	(int *)malloc(10*sizeof(int));
    
    /* 局部指针变量local_str_p在栈区；字符常量“string”在常量区 */
	char	*local_str_p  =  "string";
	/* "string"赋值给global_str，局部变量global_str在栈区 */
	char	local_str[7] = "string";
    
    printf("%s\n", fun1());		/*输出string*/
    printf("%s\n", fun2());		/*输出乱码*/
    printf("%s\n", fun3());		/*输出string*/
    
    free(local_int_p);
        
    return 0;
}

class var {
public:
    static int 	static_var;		    /*静态区(全局区)*/
    int			var;			    /*使用new实例化在堆区，否则在栈区*/
    virtual void virtual_fun() = 0; /*纯虚函数，为一函数指针，使用new实例化在堆区，否则在栈区*/
    /* 函数体在代码区(只有1份)，函数名记录函数体的入口地址 */
    void fun1 {		
        static int static_var;  		/*静态变量，在静态区*/
        int 	local_int_var;	        /*局部变量，在栈区*/
    	/* 局部指针变量local_int_p在栈区，new申请的空间在堆区 */
    	int 	*local_int_p 	=	new int(10);
        delete local_int_p;
    }
private:
};

其他举例

在stm32系列单片机中，栈区、堆区和静态区(全局区)一般都在RAM中，因为在RAM中速度比较快。而常量区、代码区和备份静态区/全局区（因为生命周期是整个程序，所以需要在编译时就确定）在Flash/ROM中。使用keil编译过后出现如下字样：
```
Total RO  Size (Code + RO Data)                  22868 (  22.33kB)
Total RW  Size (RW Data + ZI Data)               80104 (  78.23kB)
Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)      	 23152 (  22.61kB)
```
- code表示程序代码部分；RO-data表示定义的常量；RW-data表示程序中定义并且初始化的全局变量和静态变量；ZI-data表示未初始化的全局变量和初始化为0变量。
- RO Size (Code + RO Data)：编译后程序占用Flash的空间
- RW Size (RW Data + ZI Data)：编译后程序占用Flash的空间
- ROM Size (Code + RO Data + RW Data)：烧录时占用Flash的空间（需要备份静态区）
一段链接脚本（描述文件是如何被链接在一起形成可执行文件，控制输出文件的内存排布，根据实际需求将其排列在指定的段中）如下：
```
SECTIONS{
	. = 0X87800000;
	.text :
	{
		objs/start.o 
		*(.text)
	}
	.rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}     
	.data ALIGN(4)   : { *(.data) }    
	__bss_start = .;
	.bss ALIGN(4)  : { *(.bss)  *(COMMON) }    
	__bss_end = .;
}
```
- .text表示代码段；.data表示初始化的数据段；.bss表示未初始化的数据段；.rodata表示只读数据段（具体参考GNU汇编语法）。
- 此脚本表示：将程序起始位置设为0X87800000，其中.text代码段中第一个排布的二进制文件为start.o，其余的二进制文件随意排布。接下来排布的是.rodata只读数据段、.data初始化的数据段，然后是.bss未初始化的数据段，都进行4字节对齐。其中 __bss_start和 __bss_end记录了bss段的首尾地址，用于后续清零操作。