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C語言棧區、堆區的使用,typedef和sizeof的使用
1、棧區的使用
棧區寫入內存的的順序是先進後出。
存放的是函數的參數、返回值、局部變量
由編譯器管理數據開闢和釋放
變量的生命周期在該函數結束後自動釋放
不要返回局部變量的值,因為局部變量在函數執行之後就釋放掉了,無法讀取原來的內存
2、堆區的使用
堆區的空間遠遠大於棧區
它沒有先進後出的數據結構
由程序員手動開闢和釋放,malloc、calloc開闢free釋放
注意:
如果主調函數中沒有給指針分配內存,那麼被調函數中需要利用高級指針給主調函數中的指針分配內存
3.數據區放的是靜態變量、全局變量以及常量
static靜態變量: 編譯階段分配內存,只能在當前文件內使用,只初始化一次
ertern全局變量:C語言下默認的全局變量前都默認隱藏了該關鍵字
4.const修飾的變量
直接修改const修飾的全局變量:失敗
簡介修改const修飾的全局變量:失敗,原因是放在常量區,受到保護
直接修改const修飾的局部變量:失敗
直接修改const修飾的局部變量:成功,該局部變量其實放到了棧區,是偽常量
5.字符串常量
不同編譯器的處理方式有所區別
ANSI並未指定它的修改方式
有些編譯器可以修改字符串常量,但有些不可以,某些編譯器將相同的字符串常量看做同一個字符串常量
6.void的使用方式
無類型,不可以創建變量,無法分配內存
限定函數返回值
限定函數參數列表
void*是萬能指針,不需要強制轉化就可以給其他指針賦值
7.sizeof的使用
sizeof的本質其實是一個運算符,類似於+-*/
當統計某類型占的空間時需要加()
當統計mou變量占的空間時無需加()
返回值的類型是無符號整形,即unsigned int
數組名稱如果作為函數參數,會退化為指針,指向數組首元素
8.typedef的使用
它可以給類型起別名
簡化struct關鍵字
區分數據類型
提高代碼的可移植性
c語言的堆棧是怎麼回事!!
堆(heap)和棧(stack)有什麼區別??
簡單的可以理解為:
heap:是由malloc之類函數分配的空間所在地。地址是由低向高增長的。
stack:是自動分配變量,以及函數調用的時候所使用的一些空間。地址是由高向低減少的。
預備知識—程序的內存分配
一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分為以下幾個部分
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,呵呵。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。 – 程序結束後有系統釋放
4、文字常量區 —常量字符串就是放在這裡的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
二、例子程序
這是一個前輩寫的,非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化區
char *p1; 全局未初始化區
main()
{
int b; 棧
char s[] = “abc”; 棧
char *p2; 棧
char *p3 = “123456”; 123456在常量區,p3在棧上。
static int c =0; 全局(靜態)初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。
strcpy(p1, “123456”); 123456放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的”123456″優化成一個地方。
}
二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。 例如,聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap:
需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2
申請後系統的響應
棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,
會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在 WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
2.4申請效率的比較:
棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度, 也最靈活
2.5堆和棧中的存儲內容
棧: 在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後,局部變量先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。
2.6存取效率的比較
char s1[] = “aaaaaaaaaaaaaaa”;
char *s2 = “bbbbbbbbbbbbbbbbb”;
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的;
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
但是,在以後的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字符串(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;
}
對應的彙編代碼
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
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指edx中,在根據edx讀取字符,顯然慢了。
?
2.7小結:
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:
使用棧就象我們去飯館裏吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。
堆和棧的區別主要分:
操作系統方面的堆和棧,如上面說的那些,不多說了。
還有就是數據結構方面的堆和棧,這些都是不同的概念。這裡的堆實際上指的就是(滿足堆性質的)優先隊列的一種數據結構,第1個元素有最高的優先權;棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或數據結構。
雖然堆棧,堆棧的說法是連起來叫,但是他們還是有很大區別的,連着叫只是由於歷史的原因針值讀
在c語言中棧的概念怎麼理解呢。會對程序造成怎樣的影響
從不同的角度來理解堆,有不同的含義。 內存可以簡單的概括為三個層次:
1、C語言中的層次,即內存分為靜態數據區、棧區、堆區。此時的基本單位是位元組。
2、操作系統中的層次,即虛擬內存。此時的基本單位是塊,比如Win32上是以4KB的頁文件來管理虛擬內存。
3、硬件層次,即尋址電路、記憶電路。此時的基本單位是位,然後通過模塊化集成為位元組、再模塊化位元組更大的存儲單元 。
不同的層次,堆的概念是不一樣的,比如在層次1中,堆往往指的是malloc用戶自定義分配的內存,從層次2上看,是有操作系統管理的一塊虛擬內存,一般以堆塊來進行管理,每個堆塊有一個屬性段,描述段是正使用、保留、還是已回收。 從層次3,則沒有任何堆、棧的概念。
C語言中,什麼是棧,什麼是堆
1、棧區(stack):由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值,局部變量等值。局部變量,任務線程函數之類的是放在(使用)棧裏面的,棧利用率高一些。其操作方式類似於數據結構中的棧。特別,棧是屬於線程的,每一個線程會有一個自己的棧。
2、堆區(heap):一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,則可能會引起內存泄漏。注意它和數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,常見的就是malloc出來的都是屬於堆區,就像固定出來的區域,到free的時候才釋放,有點類似全局的,靜態的。
擴展資料
棧內存是由編譯器自動分配與釋放的,它有兩種分配方式:靜態分配和動態分配。
1、靜態分配是由編譯器自動完成的,如局部變量的分配(即在一個函數中聲明一個int類型的變量i時,編譯器就會自動開闢一塊內存以存放變量i)。
2、動態分配由alloca函數進行分配,但是棧的動態分配與堆是不同的,它的動態分配是由編譯器進行釋放,無需任何手工實現。
參考資料來源:百度百科—棧
參考資料來源:百度百科—堆
原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hk/n/198507.html