主頁 > 作業系統 > C語言的記憶體分配

C語言的記憶體分配

2021-12-18 06:04:30 作業系統

?01、ANSI C

在ANSI C中資料型別包括:整形,浮點型,指標和聚合型(如陣列和結構等)

圖片?

整形:

字符,短整型,整型和長整型,他們都分別有有符號(singed)和無符號(unsingned)

取值范圍:

沒有帶signed或者unsigned,默認signed

圖片?

長整型至少應該和整型一樣長,而整型至少應該和短整型一樣長

在32位環境中,各種資料型別的長度一般如下:

圖片?

02、ARM C

具體我們以IAR為編譯器,版本7.2

注意:

在32位ARM中,字是32位,半字是16位,位元組是8位

圖片?

可以看到以下關于整型的資料型別

圖片?

下面使用typedef重新定義資料型別,沒有使用到long,因為都是32位的有一個int就夠了

typedef unsigned  char       uint8;    //!< 無符號8位整型變數 
typedef signed    char       int8;     //!< 有符號8位整型變數  
typedef unsigned  short      uint16;   //!<無符號16位整型變數 
typedef signed    short      int16;    //!< 有符號16位整型變數 
typedef unsigned  int        uint32;   //!< 無符號32位整型變數 
typedef signed    int        int32;    //!<有符號32位整型變數 
typedef float                fp32;     //!< 單精度浮點數(32位長度) 
typedef double               fp64;     //!< 雙精度浮點數(64位長度)

03、C語言記憶體分配方法

在標準C語言中,編譯出來的可執行程式分為代碼區(text)、資料區(data)和未初始化資料區(bss)3個部分,如下代碼

#include <stdlib.h>
int a = 0;    //a在全域已初始化資料區 
char *p1;    //p1在BSS區(未初始化全域變數) 
void main() 
{
    int b; //b在堆疊區
    int c; //C為全域(靜態)資料,存在于已初始化資料區
    char s[] = "abc"; //s為陣列變數,存盤在堆疊區,
    char *p2,*p3;  //p2、p3在堆疊區
    p2 = (char *)malloc(10);//分配得來的10個位元組的區域在堆區
    p3 = (char *)malloc(20);//分配得來的20個位元組的區域在堆區
    free(p2);
    free(p3);
}

?

使用linux編譯之后得到的可執行檔案如下

圖片?

可以看到代碼區(text)、資料區(data)和未初始化資料區(bss),

代碼段(text):存放代碼的地方,只能訪問,不能修改,代碼段就是程式中的可執行部分,直觀理解代碼段就是函式堆疊組成的,

資料段(data):全域變數和靜態區域變數存放的地方,也被稱為資料區、靜態資料區、靜態區:資料段就是程式中的資料,直觀理解就是C語言程式中的全域變數,注意是全域變數或靜態區域變數,區域變數不算,

未初始化資料區(bss):bss段的特點就是被初始化為0,bss段本質上也是屬于資料段,

那么問題來了,為什么要區分data段和bss段呢?

以下面代碼為例,a.c和b.c的差異只是有沒有給arr陣列賦值,

圖片?

可以看到a.out的bss段大,b.out的data段大,但是b.out的檔案大小明顯比a.out的大很多,

圖片?

那么就可以簡單理解為,data段會增大可執行檔案的大小,而bss段不會,

這里我說下自己的理解,我并沒有找到資料驗證:

data段是全域變數,但是需要初始化值,上面我的例子是全部初始全部為1,但也可能是1024*1024個不同的資料,而這些資料需要保存起來,表現出來也就是需要保存在可執行檔案中,

bss段也是全域變數,但不需要初始化值,只需要保存一下這個全部變數的保存的資料型別和大小即可,即使它的陣列容量是1024*1024,也不會占用很多可執行檔案的大小,

 

這里再說明一個問題:如果一個全部變數初始化為0,那么它也是bss段,不是data段,即使你代碼中把它初始化為0了,這點大家可以自行驗證,

 

關于資料段,也就是data段,也會分為RO data(只讀資料段)和RW data(讀寫資料段),

從字面意思就可以區分他們的意思,不同的是:

只讀資料段:程式使用的一些不會被更改的資料,使用這些資料的方式類似查表式的操作,由于這些變數不需要更改,因此只需要放置在只讀存盤器中即可,

讀寫資料段:程式中是可以被更改的資料,且初始化過的,所以需要放置在RAM中,且初始化的內容放在存盤器中(表現為放入可執行檔案中),

這樣又可以磁區只讀區和讀寫區域,如下所所示(當然bss段和下文的堆疊也是讀寫區)

圖片?

上面說到“編譯出來的可執行程式分為代碼區(text)、資料區(data)和未初始化資料區(bss)3個部分”,那運行中就會多出來一些區域,這就是我們常說的堆疊,注意堆疊是兩個區域堆和堆疊,

堆疊:區域變數、函式一般在堆疊空間中,運行時自動分配&自動回收:堆疊是自動管理的,程式員不需要手工干預,方便簡單,是提前分配好的連續的地址空間,堆疊的增長方向是向下的,即向著記憶體地址減小的方向,

堆:堆記憶體管理者總量很大的作業系統記憶體塊,各行程可以按需申請使用,使用完釋放,程式手動申請&釋放:手工意思是需要寫代碼去申請malloc和釋放free,可以是不連續的地址空間,堆的增長方向是向上的,即向著記憶體地址增加的方向,

圖片?

下面是簡單的演示代碼

?

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int bss_var;                                //未初始化全域資料存盤在BSS區
int data_var=42;                            //初始化全域資料存盤在資料區

int main(int argc,char *argv[])
{
  char *p ,*b;
  printf("Adr bss_var:0x%x\n",&bss_var);
  printf("Adr data_var:0x%x\n",&data_var);
  printf("the %s is at adr:0x%x\n","main",&main);
  p=(char *)alloca(32);              //從堆疊中分配空間
  if(p!=NULL)
  {
    printf("the p start is at adr:0x%x\n",p);
    printf("the p end is at adr:0x%x\n",p+31);
  }
  b=(char *)malloc(32*sizeof(char));   //從堆中分配空間
  if(b!=NULL)
  {
    printf("the b start is at adr:0x%x\n",b);
    printf("the b end is at adr:0x%x\n",b+31);
  }
  free(b);         //釋放申請的空間,以避免記憶體泄漏
  while(1);
}

?

 運行結果如下

圖片?

記憶體分配示意圖如下

??

圖片?

??

 點擊查看本文所在的專輯,STM32F207教程

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/caozuo/383967.html

標籤:其他

上一篇:Linux編譯安裝、壓縮打包與定時任務服務

下一篇:在python2.7的check_call/check_output中插入變數?

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • CA和證書

    1、在 CentOS7 中使用 gpg 創建 RSA 非對稱密鑰對 gpg --gen-key #Centos上生成公鑰/密鑰對(存放在家目錄.gnupg/) 2、將 CentOS7 匯出的公鑰,拷貝到 CentOS8 中,在 CentOS8 中使用 CentOS7 的公鑰加密一個檔案 gpg -a ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:09:53 more
  • Kubernetes K8S之資源控制器Job和CronJob詳解

    Kubernetes的資源控制器Job和CronJob詳解與示例 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:10:45 more
  • VMware下安裝CentOS

    VMware下安裝CentOS 一、軟硬體準備 1 Centos鏡像準備 1.1 CentOS鏡像下載地址 下載地址 1.2 CentOS鏡像下載程序 點擊下載地址進入如下圖的網站,選擇需要下載的版本,這里選擇的是Centos8,點擊如圖所示。 決定選擇Centos8后,選擇想要的鏡像源進行下載,此 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:12:10 more
  • 如何使用Grep命令查找多個字串

    如何使用Grep 命令查找多個字串 大家好,我是良許! 今天向大家介紹一個非常有用的技巧,那就是使用 grep 命令查找多個字串。 簡單介紹一下,grep 命令可以理解為是一個功能強大的命令列工具,可以用它在一個或多個輸入檔案中搜索與正則運算式相匹配的文本,然后再將每個匹配的文本用標準輸出的格式 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:12:28 more
  • git配置http代理

    git配置http代理 經常遇到克隆 github 慢的問題,這里記錄一下幾種配置 git 代理的方法,解決 clone github 過慢。 目錄 git配置代理 git單獨配置github代理 git配置全域代理 配置終端環境變數 git配置代理 主要使用 git config 命令 git單獨 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:12:33 more
  • Linux npm install 裝包時提示Error EACCES permission denied解

    npm install 裝包時提示Error EACCES permission denied解決辦法 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:12:53 more
  • Centos 7下安裝nginx,使用yum install nginx,提示沒有可用的軟體包

    Centos 7下安裝nginx,使用yum install nginx,提示沒有可用的軟體包。 18 (flaskApi) [root@67 flaskDemo]# yum -y install nginx 19 已加載插件:fastestmirror, langpacks 20 Loading ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:13:13 more
  • Linux查看服務器暴力破解ssh IP

    在公網的服務器上經常遇到別人爆破你服務器的22埠,用來挖礦或者干其他嘿嘿嘿的事情~ 這種情況下正確的做法是: 修改默認ssh的22埠 使用設定密鑰登錄或者白名單ip登錄 建議服務器密碼為復雜密碼 創建普通用戶登錄服務器(root權限過大) 建立堡壘機,實作統一管理服務器 統計爆破IP [root ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:13:17 more
  • CentOS 7系統常見快捷鍵操作方式

    Linux系統中一些常見的快捷方式,可有效提高操作效率,在某些時刻也能避免操作失誤帶來的問題。 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:13:31 more
  • CentOS 7作業系統目錄結構介紹

    作業系統存在著大量的資料檔案資訊,相應檔案資訊會存在于系統相應目錄中,為了更好的管理資料資訊,會將系統進行一些目錄規劃,不同目錄存放不同的資源。 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:13:35 more
最新发布
  • vim的常用命令

    Vim的6種基本模式 1. 普通模式在普通模式中,用的編輯器命令,比如移動游標,洗掉文本等等。這也是Vim啟動后的默認模式。這正好和許多新用戶期待的操作方式相反(大多數編輯器默認模式為插入模式)。 2. 插入模式在這個模式中,大多數按鍵都會向文本緩沖中插入文本。大多數新用戶希望文本編輯器編輯程序中一 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:43:21 more
  • vim的常用命令

    Vim的6種基本模式 1. 普通模式在普通模式中,用的編輯器命令,比如移動游標,洗掉文本等等。這也是Vim啟動后的默認模式。這正好和許多新用戶期待的操作方式相反(大多數編輯器默認模式為插入模式)。 2. 插入模式在這個模式中,大多數按鍵都會向文本緩沖中插入文本。大多數新用戶希望文本編輯器編輯程序中一 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:42:36 more
  • docker學習

    ###Docker概述 真實專案部署環境可能非常復雜,傳統發布專案一個只需要一個jar包,運行環境需要單獨部署。而通過Docker可將jar包和相關環境(如jdk,redis,Hadoop...)等打包到docker鏡像里,將鏡像發布到Docker倉庫,部署時下載發布的鏡像,直接運行發布的鏡像即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 09:26:53 more
  • 設定Windows主機的瀏覽器為wls2的默認瀏覽器

    這里以Chrome為例。 1. 準備作業 wsl是可以使用Windows主機上安裝的exe程式,出于安全考慮,默認情況下改功能是無法使用。要使用的話,終端需要以管理員權限啟動。 我這里以Windows Terminal為例,介紹如何默認使用管理員權限打開終端,具體操作如下圖所示: 2. 操作 wsl ......

    uj5u.com 2023-04-19 09:25:49 more
  • docker學習

    ###Docker概述 真實專案部署環境可能非常復雜,傳統發布專案一個只需要一個jar包,運行環境需要單獨部署。而通過Docker可將jar包和相關環境(如jdk,redis,Hadoop...)等打包到docker鏡像里,將鏡像發布到Docker倉庫,部署時下載發布的鏡像,直接運行發布的鏡像即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 09:19:04 more
  • Linux學習筆記

    IP地址和主機名 IP地址 ifconfig可以用來查詢本機的IP地址,如果不能使用,可以通過install net-tools安裝。 Centos系統下ens33表示主網卡;inet后表示IP地址;lo表示本地回環網卡; 127.0.0.1表示代指本機;0.0.0.0可以用于代指本機,同時在放行設 ......

    uj5u.com 2023-04-18 06:52:01 more
  • 解決linux系統的kdump服務無法啟動的問題

    問題:專案麒麟系統服務器的kdump服務無法啟動,沒有相關日志無法定位問題。 1、查看服務狀態是關閉的,重啟系統也無法啟動 systemctl status kdump 2、修改grub引數,修改“crashkernel”為“512M(有的機器數值太大太小都會導致報錯,建議從128M開始試,或者加個 ......

    uj5u.com 2023-04-12 09:59:50 more
  • 解決linux系統的kdump服務無法啟動的問題

    問題:專案麒麟系統服務器的kdump服務無法啟動,沒有相關日志無法定位問題。 1、查看服務狀態是關閉的,重啟系統也無法啟動 systemctl status kdump 2、修改grub引數,修改“crashkernel”為“512M(有的機器數值太大太小都會導致報錯,建議從128M開始試,或者加個 ......

    uj5u.com 2023-04-12 09:59:01 more
  • 你是不是暴露了?

    作者:袁首京 原創文章,轉載時請保留此宣告,并給出原文連接。 如果您是計算機相關從業人員,那么應該經歷不止一次網路安全專項檢查了,你肯定是收到過資訊系統技術檢測報告,要求你加強風險監測,確保你提供的系統服務堅實可靠了。 沒檢測到問題還好,檢測到問題的話,有些處理起來還是挺麻煩的,尤其是線上正在運行的 ......

    uj5u.com 2023-04-05 16:52:56 more
  • 細節拉滿,80 張圖帶你一步一步推演 slab 記憶體池的設計與實作

    1. 前文回顧 在之前的幾篇記憶體管理系列文章中,筆者帶大家從宏觀角度完整地梳理了一遍 Linux 記憶體分配的整個鏈路,本文的主題依然是記憶體分配,這一次我們會從微觀的角度來探秘一下 Linux 內核中用于零散小記憶體塊分配的記憶體池 —— slab 分配器。 在本小節中,筆者還是按照以往的風格先帶大家簡單 ......

    uj5u.com 2023-04-05 16:44:11 more