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时间:2018-04-13
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1、一、C语言程序的存储区域C语言编写的程序经过编绎-链接后,将形成一个统一的文件,它由几个部分组成,在程序运行时又会产生几个其他部分,各个部分代表了不同的存储区域:代码段(CodeorText):代码段由程序中的机器码组成。在C语言中,程序语句进行编译后,形成机器代码。在执行程序的过程中,CPU的程序计数器指向代码段的每一条代码,并由处理器依次运行。只读数据段(ROdata):只读数据段是程序使用的一些不会被更改的数据,使用这些数方式类似查表式的操作,由于这些变量不需要更改,因此只需要放置在只读存储器中即可。已初始化读写数据段(RWdata):已初始化数据是在程序
2、中声明,并且具有初值的变量,这些变量需要占用存储器的空间,在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内,并具有初值,以供程序运行时读写。未初始化读写数据段(BSS):未初始化读写据是在程序中声明,但是没有初始化的变量,这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。堆(heap):堆内存只在程序运行时出现,一般由程序员分配和释放。在具有操作系统的情况下,如果程序员没释放,操作系统可以在程序结束后回收内存。栈(stack):栈内存只在程序运行时出现,在函数内部使用的变量,函数的参数以及返回值将使用栈空间,栈空间由编译器自动分配和释放。C语言目标文件的内存布局如下:Co
3、deROdataRWdata代码段,只读数据段,读写数据段,未初始化数据段属于静态区域,而堆和栈属于动态区域。代码段,只读数据段和读写数据段将在连接之后产生,未初始化数据段将在程序初始化的时候开辟,而堆和栈将在程序的运行中分配和释放。C语言程序分为映像和运行时两种状态,在编译连接后形成的映像中,将只包含代码段,只读数据段和读写数据段,在程序运行之前,将动态生成未初始化数据段,在程序运行时还将动态形成堆区域和栈区域。一般来说,在静态的映像文件中,各个部分称之为节(Section),而在运行时的各个部分称之为段(Segment),有时统称为段。二、C语言程序的段(静
4、态存储区)1、代码段(code):代码段由各个函数产生,函数的每一个语句将最终经过编绎和汇编生成二进制机器代码(具体生生哪种体系结构的机器代码由编译器决定)。2、只读数据段(ROData):只读数据段由程序中所使用的数据产生,该部分数据的特点是在运行中不需要改变,因此编译器会将该数据段放入只读的部分中。C语言中的只读全局变量,只读局部变量,程序中使用的常量等会在编译时被放入到只读数据区。注意:定义全局变量constchara[100]={"ABCDEFG"};将生成大小为100个字节的只读数据区,并使用"ABCDEFG"初始化。如果定义为:constchara[
5、]={"ABCDEFG"};则根据字符串长度生成8个字节的只读数据段(还有' '),所以在只读数据段中,一般都需要做完全的初始化。3、读写数据段(RWData):读写数据段表示了在目标文件中一部分可以读也可以写的数据区,在某些场合它们又被称为已初始化数据段,这部分数据段和代码段,与只读数据段一样都属于程序中的静态区域,但具有可写性的特点。通常已初始化的全局变量和局部静态变量被放在了读写数据段,如:在函数中定义staticcharb[100]={"ABCDEFG"};读写数据区的特点是必须在程序经过初始化,如果只定义,没初始值,则不会生成读写数据区,而会定位为未
6、初始化数据区(BSS)。如果全局变量(函数外部定义的变量)加入static修饰,这表示只能在文件内使用,而不能被其他文件使用。4、未初始化数据段(BSS):与读写数据段类似,它也属于静态数据区,但是该段中的数据没有经过初始化。因此它只会在目标文件中被标识,而不会真正称为目标文件中的一段,该段将会在运行时产生。未初始化数据段只在运行的初始化阶段才会产生,因此它的大小不会影响目标文件的大小。C语言程序的堆栈(动态存储区)动态存储区都是在程序运行过程中动态分配的,大小在程序运行的过程中动态变化。动态内存管理形式:栈内存从高地址向低地址分配,堆内存将从低地址向高地址分配
7、。动态内存管理实现角度:栈使用线性存储的方式,堆使用链表来实现。栈内存的增长方向是连续的方式,而堆内存的分方式是非连续的方式。从分配与使用上,栈内存与堆内存的区别:栈只有一个入口,就是栈指针,栈指针标识当前栈区域中已经使用与未使用的界限,程序访问栈内存的时候都只能通过栈指针及其偏移量;而堆内存有多个入口,每次分配得到的指针是访问内存的入口,每个分配内存都可被单独释放。在错误处理方面,堆内存在分配的时候,可以在程序中判断malloc()等函数的返回值是否为NULL来确定对内存是否分配成功,是否可以使用。而栈内存在分配的时候,不能在程序中判断其成功与否,当栈内存的使
8、用量比较大的时候(例如使
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