C语言中内存四区的本质分析

admin 2022年5月15日01:52:48安全开发评论3 views3096字阅读10分19秒阅读模式

来源:抖点料er

1、数据类型本质分析

1.1 数据类型的概念

“类型”是对数据的抽象
类型相同的数据有相同的表示形式、存储格式以及相关的操作
程序中使用的所有数据都必定属于某一种数据类型

1.2 数据类型的本质

数据类型可理解为创建变量的模具:是固定内存大小的别名。
数据类型的作用:编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小。
注意:数据类型只是模具,编译器并没有分酤空间,只有根据类型(模具)
创建变量(实物),编译器才会分配空间。

2、变量的本质分析

2.1 变量的概念

概念:既能读又能写的内存对象,称为变量;若一旦初始化后不能修改的对象则称为常量。
变量定义形式:类型标识符,标识符,…,标识符;

2.2 变量的本质

程序通过变量来申请和命名内存空间int a = 0
通过变量名访问内存空间。

3、程序的内存四区模型

流程说明:
操作系统把物理硬盘代码load到内存
操作系统把c代码分成四个区
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
堆区(heap):一般由程序员分配释放(动态内存申请与释放),若程序员不释放程序结束时可能由操作系统回收
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,该区域在程序结束后由操作系统释放
常量区:字符串常量和其他常量的存储位置,程序结束后由操作系统释放。
程序代码区:存放函数体的二进制代码。
操作系统找到main函数入口执行

4、函数调用模型

C语言中内存四区的本质分析5、函数调用变量传递分析

(1)

C语言中内存四区的本质分析


(2)

C语言中内存四区的本质分析


(3)

C语言中内存四区的本质分析


(4)

C语言中内存四区的本质分析


(5)

C语言中内存四区的本质分析


6、栈的生长方向和内存存放方向

C语言中内存四区的本质分析

相关代码:
02_数据类型本质.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include


int main()
{
int a;//告诉编译器,分配4个字节
int b[10];//告诉编译器,分配4*10个字节

/*
类型本质:固定内存块大小别名
可以通过sizeof()测试
*/

printf("sizeof(a)=%d,sizeof(b)=%dn", sizeof(a), sizeof(b));

//打印地址
//数组名称,数组首元素地址,数组首地址
printf("b:%d,&b:%dn",b,&b);//地址相同

//b,&b数组类型不同
//b,数组首地址元素 一个元素4字节,+1 地址+4
//&b,整个数组首地址 一个数组4*10=40字节, +1 地址+40
printf("b+1:%d,&b+1:%dn", b + 1, &b + 1);//不同


//指针类型长度,32位机器32位系统下长度是 4字节
// 64 64 8
char********* p = NULL;
int* q = NULL;
printf("%d,%dn", sizeof(p), sizeof(q));//4 , 4
return 0;
}
03_给类型起别名.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include


typedef unsigned int u32;

//typedef 和结构体结合使用
struct Mystruct
{

int a;
int b;
};
typedef struct Mystruct2
{

int a;
int b;
}TMP;

/*
void 无类型
1.函数参数为空,定义函数时用void修饰 int fun(void)
2.函数没有返回值:使用void void fun (void)
3.不能定义void类型的普通变量:void a;//err 无法确定是什么类型
4.可以定义 void* 变量 void* p;//ok 32位系统下永远是4字节
5.数据类型本质:固定内存块大小别名
6.void *p万能指针,函数返回值,函数参数

*/


int main()
{
u32 t;//unsigned int

//定义结构体变量,一定要加上struct 关键字
struct Mystruct m1;
//Mystruct m2;//err

TMP m3;//typedef配合结构体使用
struct Mystruct2 m4;

printf("n");
return 0;
}

04_变量的赋值.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include

int main()
{
//变量本质:一段连续内存空间别名
//变量相当于门牌号,内存相当于房间
int a;
int* p;

//直接赋值
a = 10;

printf("a=%dn", a);

//间接赋值
printf("&a:%dn", &a);
p = &a;
printf("p=%dn", p);
*p = 22;
printf("*p=%d,a=%dn", *p, a);

return 0;
}

05_全局区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include

int main()
{
//变量本质:一段连续内存空间别名
//变量相当于门牌号,内存相当于房间
int a;
int* p;

//直接赋值
a = 10;

printf("a=%dn", a);

//间接赋值
printf("&a:%dn", &a);
p = &a;
printf("p=%dn", p);
*p = 22;
printf("*p=%d,a=%dn", *p, a);

return 0;
}

06_堆栈区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include

char* get_str()
{
char str[] = "abcdef";//内容分配在栈区,函数运行完毕后内存释放
printf("%sn", str);

return str;
}

char* get_str2()
{
char* temp = (char*)malloc(100);
if (temp == NULL)
{
return NULL;
}

strcpy(temp, "abcdefg");
return temp;
}


int main()
{
char buf[128] = { 0 };

//strcpy(buf,get_str());
//printf("buf = %sn", buf);//乱码,不确定内容

char* p = NULL;
p = get_str2();
if (p != NULL)
{
printf("p=%sn", p);
free(p);
p = NULL;
}
return 0;
}

07_静态局部变量.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include

int* getA()
{
static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区

return &a;
}

int main()
{
int* p = getA();
*p = 5;
printf("%dn",);

return 0;
}

08_栈的生长方向.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
#include

int* getA()
{
static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区

return &a;
}

int main()
{
int* p = getA();
*p = 5;
printf("%dn",);

return 0;
}

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C语言中内存四区的本质分析


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