C语言学习第29篇---计算机存储区之 栈 ， 堆 ， 静态存储区 剖析

谈论下计算机里面的存储器有哪些？

程序中的栈---可以说，没有栈，程序几乎无法运行

1.栈是现代计算机程序中最为重要的概念之一

2.栈在程序中用于维护函数调用上下文

3.函数中的参数和局部变量也存在栈上   （返回地址，寄存器信息等）

栈是一种行为---后进先出

程序中的栈

栈保存了一个函数调用的所需的维护信息

---参数

---返回地址

---局部变量

---调用上下文

---。。。

函数的调用过程

1.每次函数调用都对应这一个栈上的活动记录

   ---调用函数的活动记录位于栈的中部

   ---被调用的函数的活动记录位于栈的顶部

函数调用的栈变化1

从main（）开始运行

当main调用f()

从f（）再回main    ---   这就是之前为什么说不要返回局部变量的内存地址

函数调用栈上的数据

1.函数调用时，对应的栈空间在函数返回前是专用的

2.函数调用结束后，栈空间将被释放，数据不再有效

实验1：指向栈数据的指针

  

   

    

     

    
    

     

      #include <stdio.h>
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      int* g()
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      {
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          int a[10] = {0};
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          return a;
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      void f()
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      {
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          int* pointer = g();
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      int main()
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      {
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          f();
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          return 0;
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
  
 

程序中的堆（malloc）

1.堆是程序中的一块预留的内存空间，可由程序员自由使用

2.堆中被程序申请使用的内存在被主动释放前将一直有效

             为什么有了栈还需要堆？

1.栈上的数据在函数返回后 就会被释放

2.无法传递函数外部，如：局部变量

C语言程序中通过库函数的调用获得堆空间

   ---头文件   malloc.h

   ---malloc -- 一字节的方式申请堆空间

   ---free  ---将堆空间归还给系统

引出一个有趣的点：系统对堆空间的管理方式

   ---空闲链表法，位图法，对象池法等

会有限找最接近的大小！！！

第三个区

程序中的静态存储区

1.静态存储区随着程序的运行而分配空间

2.静态存储区的生命周期直到程序运行结束

3.在程序的编译期静态存储区的大小就已经确定

4.静态存储区主要是用于保存全局变量和静态局部变量

5.静态存储区的信息最终会保存在可执行程序中

实验2：静态存储区的验证

  

   

    

     

    
    

     

      #include <stdio.h>
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      int g_v = 1;           //全局变量
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      static int g_vs  = 2;  //静态局部变量
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      void f()
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      {
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          static int g_vl = 3;  
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          printf("%p\n", &g_vl);
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      int main()
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      {
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          printf("%p\n", &g_v);
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          printf("%p\n", &g_vs);
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          f();
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

          return 0;
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      }
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     
 
     
    
   

    

     

    
    

     

      /*
     
    
   

    

     

    
    

     

      
     
    
   

    

     

    
    

     

      结果是连续的，因为都是存放在静态存储区
     
    
   

    

     

    
    

     

      
     
    
   

    

     

    
    

     

      */
     
    
  
 

小结：

栈，堆 ， 静态存储区 是程序中的基本数据区

1.栈主要是函数调用使用

2.堆主要是用于内存的动态申请和归还

3.静态存储区是保存全局变量和静态变量

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