C语言内存模型

内存四区

1栈区

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

2.堆区

一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回

3.静态全局数据区

主要包括静态全局区和常量区

• char *s = "HelloWorld";//该字符串 HelloWorld 即存放于文字常量区，不可修改。但指针s存放于栈区。
  若在程序中尝试对其修改（例如尝试修改第一个字符 *s = 'h';），将出现编译可通过，运行报错的情况。

• 同时因注意它与const修饰的变量之间的区别：
  char aa = 'A';//aa存放于栈区
  const char bb = 'B'; //bb同样存放于栈区
  const修饰的变量仅仅用于告诉编译器bb是一个常量，如果后续的程序中有出现尝试修改bb的操作时，编译将报错。
  这种写法主要是为了防止程序员在后续的代码中误操作bb变量而添加的一个约束条件，并不会影响它存放的位置。

4.代码区

存放函数体的二进制代码。用于存储程序编译连接后生成的二进制机器码指令的内存区域

区别

• 能否产生碎片
  对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题。
• 生长方向不同
  对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方式是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。
• 分配方式不同
  堆都是动态分配的；栈有静态和动态两种分配方式。静态分配由编译器完成，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行、但栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配由编译器进行释放，无需我们手工实现。
• 分配效率不同
  栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是c/c++库函数提供的，机制很复杂。库函数会按照一定的算法进行分配。显然，堆的效率比栈要低得多。
• Buf的生长方向
  如数组生长方向都是由低地址到高地址生长，和栈的生长方向无关

实验

代码

int add(int x, int y);
int sub(int x, int y);

int main() {
    int c = 30;
    int d[10];
    int *p=malloc(sizeof(int)*2);
    int *p1=malloc(sizeof(int));
    printf("-----static--------\n");
    printf("%x\n", &a);
    printf("%x\n", &b);
    printf("------stack-------\n");
    printf("%x\n", &c);
    printf("%x\n", &d);
    printf("%x\n", &p);
    printf("%x\n", &p1);
    add(a,b);
    sub(b,c);
    printf("------heap-------\n");
    printf("%x\n", p);
    printf("%x\n", p1);
    printf("------code-------\n");
    printf("%x\n", add);
    printf("%x\n", sub);
}

int add(int x, int y) {
    printf("%x\n", &x);
    printf("%x\n", &y);
    return x + y;
}

int sub(int x, int y) {
    printf("%x\n", &x);
    printf("%x\n", &y);
    return x - y;
}

结果

-----static--------
405008
40500c
------stack-------
28ff3c
28ff14
28ff10
28ff0c
28fef0
28fef4
28fef0
28fef4
------heap-------
4629f0
462a00
------code-------
401933
401969

• 栈地址的增长方向是由高->低
• 堆地址的增长方向是由低->高
• 静态全局数据区的增长方向是由低->高