淺析C/C++變量在內(nèi)存中的分布

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

C/C++變量在內(nèi)存中的分布在筆試時(shí)經(jīng)?？嫉?，雖然簡單，但也容易忘記，因此在這作個(gè)總結(jié)，以加深印象。

先寫一個(gè)測試程序：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
int g_i = 100;  
int g_j = 200;  
int g_k, g_h;  
int main()  
{  
    const int MAXN = 100;  
    int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int));  
    static int s_i = 5;  
    static int s_j = 10;  
    static int s_k;  
    static int s_h;  
    int i = 5;  
    int j = 10;  
    int k = 20;  
    int f, h;  
    char *pstr1 = "MoreWindows123456789";  
    char *pstr2 = "MoreWindows123456789";  
    char *pstr3 = "Hello";  

      
    printf("堆中數(shù)據(jù)地址：0x%08x\n", p);  

    putchar('\n');  
    printf("棧中數(shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &i, i);  
    printf("棧中數(shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &j, j);  
    printf("棧中數(shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &k, k);  
    printf("棧中數(shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &f, f);  
    printf("棧中數(shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &h, h);  

    putchar('\n');  
    printf("靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_i, s_i);  
    printf("靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_j, s_j);  
    printf("靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &s_k, s_k);  
    printf("靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &s_h, s_h);  

    putchar('\n');  
    printf("全局?jǐn)?shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_i, g_i);  
    printf("全局?jǐn)?shù)據(jù)地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_j, g_j);  
    printf("全局?jǐn)?shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &g_k, g_k);  
    printf("全局?jǐn)?shù)據(jù)地址(無初值)：0x%08x = %d\n", &g_h, g_h);  

    putchar('\n');  
    printf("字符串常量數(shù)據(jù)地址：0x%08x 指向 0x%08x 內(nèi)容為-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);  
    printf("字符串常量數(shù)據(jù)地址：0x%08x 指向 0x%08x 內(nèi)容為-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);  
    printf("字符串常量數(shù)據(jù)地址：0x%08x 指向 0x%08x 內(nèi)容為-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3);  
    free(p);  
    return 0;  
}  

運(yùn)行結(jié)果（Release版本，XP系統(tǒng)）如下：

可以看出：
1. 變量在內(nèi)存地址的分布為：堆-棧-代碼區(qū)-全局靜態(tài)-常量數(shù)據(jù)
2. 同一區(qū)域的各變量按聲明的順序在內(nèi)存的中依次由低到高分配空間（只有未賦值的全局變量是個(gè)例外）
3. 全局變量和靜態(tài)變量如果不賦值，默認(rèn)為0。棧中的變量如果不賦值，則是一個(gè)隨機(jī)的數(shù)據(jù)。
4. 編譯器會(huì)認(rèn)為全局變量和靜態(tài)變量是等同的，已初始化的全局變量和靜態(tài)變量分配在一起，未初始化的全局變量和靜態(tài)變量分配在另一起。

上面程序全在一個(gè)主函數(shù)中，下面增加函數(shù)調(diào)用，看看函數(shù)的參數(shù)和函數(shù)中變量會(huì)分配在什么地方。

程序如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <stdio.h>  
void fun(int i)  
{  
    int j = i;  
    static int s_i = 100;  
    static int s_j;  

    printf("子函數(shù)的參數(shù):        0x%p = %d\n", &i, i);  
    printf("子函數(shù) 棧中數(shù)據(jù)地址: 0x%p = %d\n", &j, j);  
    printf("子函數(shù) 靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);  
    printf("子函數(shù) 靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(無初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);  
}  
int main()  
{  
    int i = 5;  
    static int s_i = 100;  
    static int s_j;  

    printf("主函數(shù) 棧中數(shù)據(jù)地址: 0x%p = %d\n", &i, i);  
    printf("主函數(shù) 靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);  
    printf("子函數(shù) 靜態(tài)數(shù)據(jù)地址(無初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);  
    putchar('\n');  

    fun(i);  
    return 0;  
}  

運(yùn)行結(jié)果如下：

可以看出，主函數(shù)中棧的地址都要高于子函數(shù)中參數(shù)及棧地址，證明了棧的伸展方向是由高地址向低地址擴(kuò)展的。主函數(shù)和子函數(shù)中靜態(tài)數(shù)據(jù)的地址也是相鄰的，說明程序會(huì)將已初始化的全局變量和靜態(tài)變量分配在一起，未初始化的全局變量和靜態(tài)變量分配在一起。

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