(1) 内存分区状况
栈区 (stack) : -- 分配, 释放方式 : 由编译器自动分配 和 释放; -- 存放内容 : 局部变量, 参数; -- 特点 : 具有 后进先出 特性, 适合用于 保存 回复 现场;
堆区 (heap) : -- 分配, 释放方式 : 由程序员手动 分配(malloc) 和 释放(free), 如果程序员没有释放, 那么程序退出的时候, 会自动释放; -- 存放内容 : 存放程序运行中 动态分配 内存的数据; -- 特点 : 大小不固定, 可能会动态的 放大 或 缩小;
堆区内存申请 : -- 申请过程 : OS中有一个记录空闲内存地址的链表, 如果程序员申请内存, 就会找到空间大于申请内存大小的节点, 将该节点从空间内存链表中删除, 并分配该节点; -- 剩余内存处理 : 系统会将多余的部分重新放回 空闲内存链表中; -- 首地址记录大小 : 分配内存的首地址存放该堆的大小, 这样释放内存的时候才能正确执行;
全局区/静态区 (数据段 data segment / bss segment) : -- 分配, 释放方式 : 编译器分配内存, 程序退出时系统自动释放内存; -- 存放内容 : 全局变量, 静态变量; -- 特点 : 全局变量 和 静态变量存储在一个区域, 初始化的两种变量 和 未初始化的 存储在不同区域, 但是两个区域是相邻的;
常量区 : -- 分配, 释放方式 : 退出程序由系统自动释放; -- 存放内容 : 常量;
代码区 (text segment) : -- 分配, 释放方式 : 编译器分配内存, 程序退出时系统自动释放内存;
-- 存放内容 : 存放 程序的二进制代码, 和一些特殊常量;
内存存放顺序 (由上到下) : 栈区 -> 堆区 -> 全局区 -> 常量区 -> 代码区;
(2) 内存分配方式
全局内存分配 : -- 生命周期 : 编译时分配内存, 程序退出后释放内存, 与 程序 的生命周期相同; -- 存储内容 : 全局变量, 静态变量;
栈内存分配 : -- 生命周期 : 函数执行时分配内存, 执行结束后释放内存; -- 特点 : 该分配运算由处理器处理, 效率高, 但是栈内存控件有限;
堆内存分配 : -- 生命周期 : 调用 malloc()开始分配, 调用 free()释放内存, 完全由程序员控制; -- 谨慎使用 : 如果分配了 没有释放, 会造成内存泄露, 如果频繁 分配 释放 会出现内存碎片;
(3) register变量
使用场景 : 如果 一个变量使用频率特别高, 可以将这个变量放在 CPU 的寄存器中; -- 修饰限制 : 只有 局部变量 和 参数 可以被声明为 register变量, 全局 和 静态的不可以; -- 数量限制 : CPU 寄存器 很宝贵, 不能定义太多register变量;
(4) extern 变量
extern变量概念 : 声明外部变量, 外部变量就是在函数的外部定义的变量, 在本函数中使用; -- 作用域 : 从外部变量定义的位置开始, 知道本源码结束都可以使用, 但是只能在定义extern后面使用, 前面的代码不能使用; -- 存放位置 : 外部变量 存放在 全局区;
extern变量作用 : 使用extern修饰外部变量, ① 扩展外部变量在本文件中的作用域, ② 将外部变量作用域从一个文件中扩展到工程中的其它文件;
extern声明外部变量的情况 : -- 单个文件内声明 : 如果不定义在文件开头, 其作用范围只能是 定义位置开始, 文件结束位置结束; -- 多个文件中声明 : 两个文件中用到一个外部变量, 只能定义一次, 编译 和 连接的时候, 如果没有这个外部变量, 系统会知道这个外部变量在别处定义, 将另一个文件中的外部变量扩展到本文件中;
extern编译原则 : -- 本文件中能找到 : 编译器遇到 extern 的时候, 现在本文件中找外部变量的定义的位置, 如果找到, 就将作用域扩展到 定义的位置 知道文件结束; -- 本文件中找不到 : 如果本文件中找不到, 连接其它文件找外部变量定义, 如果找到, 将外部变量作用域扩展到本文件中; -- 外部文件找不到 : 报错;
使用效果 : extern 使用的时候, 可以不带数据类型; -- 本文件 : int A = 0; 在第10行, extern A 在第一行, 那么A的作用域就扩展为从第一行到文件末尾; -- 多文件 : 在任意文件中定义了 int A = 0; 在本文件中声明 extern A, 那么从当前位置到文件末尾都可以使用该变量;
(5) static变量 与 全局变量区别
static 变量 与 全局变量 相同点 : 全局变量是静态存储的, 存储的方式 和 位置基本相同;
static 变量 与 全局变量不用点 : 全局变量的作用域是 整个项目工程 横跨过个文件, 静态变量的作用域是 当前文件, 其它文件中使用是无效的;
变量存储位置 : 全局变量 和 静态变量 存放在 全局区/静态去, 局部变量存放在 栈区(普通变量, 指针变量内容) 和 堆区(指针变量指向的内容);
变量静态化 : -- 局部变量 : 局部变量 加上 static , 相当于将局部变量的生命周期扩大到了整个文件, 作用域不改变; -- 全局变量 : 全局变量 加上 static , 相当于将全局变量的作用域缩小到了单个文件, 生命周期是整个程序的周期;
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