C语言随笔1：内存分配方式与动静态变量

首先几个基本概念（网上的各种说法都很乱；个人理解整理了一下

内存分类方法很多，四区(动态区，静态区（全局区）、文字常量区，代码区）；  五段（stack heap bss data text)；

从存储的角度看

rocode 存储再flash(或称rom)里的code

（rocode基本等同于（.text）

rodata 存储在flash(或称rom)里的data（文字常量，虽然叫rodata，但是实际存储在rom里）

（该rodata可以基本可以等同于.rodata段，但是编译计算大小时不等于.rodata段的大小

rwcode 运行在ram里的code（某些需要从flashcopy到ram里运行的代码）

rwdata 存储在ram里的data（常规变量

（该rwdata 包括了（.stack）（.heap）（.bss）（.data））

flash空间包括：rodata+rocode

ram空间包括：rwdata+rwcode

但是在实际编译时，编译器统计出的rodata可能会包含一部分rwdata中的inited部分，因为data段里有要初始化的数据，会copy一份到rom中，

相当于文字常量

有了以上 清晰概念，再往下对应

从内存地址分配的角度，四区(动态区，静态区（全局区）、文字常量区，代码区）

和编译角度 五段（stack heap bss data text)；的对应关系

1.动态区  也统称为堆栈段 
1.1栈区（.stack）(属于rw_data  编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。函数结束自动释放
1.2堆区（.heap）(属于rw_data  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回收。
　　　　　　　　new或者malloc出来的对象；（不释放导致内存泄漏）

2.静态区域（即全局区 

   2.1    部分的数据段（ 或称.data）(属于rw_data存储在ram中）

 　　　具有初值的 全局变量和 静态变量 的存储 都是放在 

   2.2 （.bss）(属于rw_data存储在ram中）

　　     未初始化的 全局变量 和 静态变量 的存储 都是放在.bss

3 文字常量区（部分的.data） (属于ro_data 存储在rom中）

　　3.1常量字符串 就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。（常量不允许修改）

　　3.2 const 变量 常量区在(.data)里，不占内存（rom），静态存储区在内存中

总的来说，

数据段比较特殊，包括了 .bss（未初始化 ）.data（已初始化） .rodata（文字常量）

数据段中的bss data 存储在ram中，rodata存储在rom中

 4 代码区（.text）属于ro_code

 程序代码区（.text） —存放函数体的二进制代码。常量区与代码区都是 代码段（.text）的

 

再反过头来从变量的角度看分配：

先说一个概念

作用域：起作用的区域。分为

1、  代码块：一个{}包括的区域，甚至可以在一个if的{}下定义变量，但不常用。一般都是在函数开头定义。

2、 文件作用域：一个.c文件    （由static限定的全局变量在此。#include指令包含的其他文件也算同一个文件，

　　　　　　　　　　　　　　但是static的变量还是要放在.c文件中，因为虽然会include进.h文件。但是在编译时

　　　　　　　　　　　　　　会在.h文件中也创建一个static变量，互不可见。

　　　　　　　　　　　　　　文件作用域是仅仅对一个文件起作用

3、全局可见：定义的全局变量，注意：对于全局变量的赋值必须在函数之内，除了初始化可以在外面赋值

链接属性：一共有3种：

1. none（无）

   总是被当做单独的个体，也就是说该标识符的多个声明被当作独立不同的实体。

2. internal（内部）

   在同一个源文件中的所有声明中都指向同一个实体，但位于不同源文件的多个声明则分属不同的实体。

3. external（外部）：

   不论声明多少次、位于几个源文件都表示同一个实体。

局部变量： 在动态存储区，函数结束释放（在栈区stack上）
　　　　　 若没有初始化，它的初始值是垃圾

　　　　　 同名内层块会对把外层的变量隐藏掉，不要这样用
　　　　 　作用域：代码块（既 一个{}括起来的一段代码；函数中使用一般放在最开头
静态局部变量：static 在静态存储区（数据段） 函数调用结束保留 下次调用维持上次的值
　　　　　　　仅在创造时初始化一次，没有初始化默为0。（最好初始化，更严谨）
　　　　　    　释放：main函数是整个程序的声明周期，静态变量在main 的return之后释放
　　　　　     （static改变了生命周期；没有改变作用域，仅仅是存储区域由栈变为数据段）

全局变量： 在静态存储区（数据段） 创造和初始化一次 没有初始化值默为0
　　　　　 只能定义一次，可以多次声明和引用

　　　　　 具有全局可见性，但是引用时需要extern

静态全局变量：static 在数据段 用于解决重名问题，该变量只在本文件使用
　　　　　　（所以一般不放在头文件，直接源文件）
　　　　　　（static只改变作用域；限定可见性为该.C文件）

全局变量的跨文件引用：

　　　　　　　　跨文件引用，只讨论全局变量和函数

　　　　　　　　 extern 是只声明不定义
　　　　　　　　普通全局变量直接引用编译会报错，要extern才能用
　　　　　　　　具体用法：

　　　　　　　　变量：在a.c中定义了全局变量 struct  t，在a.h中extern struct t；

　　　　　　　　　　　并在b.c中#include a.h 然后就可以在b.c中使用。（这是项目 中的用法）

　　　　　　　　　    　在b.c中extern 也可以，规范用法还是在.h中extern

　　　　　　　　　　　原理上将，其实就是在b.c中extern，告诉编译器，这个变量在别的文件中定义，link阶段再检查

　　　　　　　　函数：用法与变量相同，都是在.h文件中extern出去。并include使用

　　　　　　　　　　　规范用法都是在a.h中extern 并 在b.c中include

　　　　　　　　　　　EXTERN ：宏定义：待补充
　　　　　　原理上来讲：从链接属性上说，需要extern的变量在b.c中是没有定义的。t变量虽然具有全局可见性

　　　　　　编译器在编译各个独立的文件时是相互不透明的，但是编译器并不知道，所以需要extern一下，告诉编译器放行。

　　　　　　可以正常产生obj（二进制指令流）；在link阶段，可见范围扩大到整个程序。

　　　　　　（如果此时发现该变量定义多次会报错）。

　　　　　　(link阶段的另一个错误：函数有定义，有调用，但全局声明区分了大小写，link阶段会报错

　　　　　　编译结束生成.exe文件

　　　　　　extern 将变量从none属性变为external ，多个文件对应同一个实体

　　　　　　static 将变量从变为internal（内部）

　　　　　　在一些复杂的项目中，
　　　　　　比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰，
　　　　　　以防止遗漏包含头文件而导致的编译错误。

.H中
#ifdef SOC_START_C
#define SOC_START_EXE
#else
#define SOC_START_EXE extern
#endif

.C中

#define SOC_START_C
#include "soc_start.h"

              当编译器处理.C文件时，它强制xxx_EXT （在相应.H文件中可以找到）为空， （因为xxx_GLOBALS
              已经定义）。所以编译器给每个全局变量分配内存空间，而当编译器处理其他.C 文件时，
              xxx_GLOBAL 没有定义，xxx_EXT 被定义为 extern，

　　　　标识符：就是变量的名字
　　　　关键字：变量类型 

以下为准