C/C++变量在内存中的分布
C/C++变量在内存中的分布在笔试时经常考到,虽然简单,但也容易忘记,因此在这作个总结,以加深印象。
1 #include <stdio.h> 2 #include <malloc.h> 3 4 int g_i = 100; 5 int g_j = 200; 6 int g_k, g_h; 7 int main() 8 { 9 const int MAXN = 100; 10 int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int)); 11 static int s_i = 5; 12 static int s_j = 10; 13 static int s_k; 14 static int s_h; 15 int i = 5; 16 int j = 10; 17 int k = 20; 18 int f, h; 19 char *pstr1 = "MoreWindows123456789"; 20 char *pstr2 = "MoreWindows123456789"; 21 char *pstr3 = "Hello"; 22 23 printf("堆中数据地址:0x%08x\n", p); 24 25 putchar('\n'); 26 printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &i, i); 27 printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &j, j); 28 printf("栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &k, k); 29 printf("栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &f, f); 30 printf("栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &h, h); 31 32 putchar('\n'); 33 printf("静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_i, s_i); 34 printf("静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_j, s_j); 35 printf("静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_k, s_k); 36 printf("静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_h, s_h); 37 38 putchar('\n'); 39 printf("全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_i, g_i); 40 printf("全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_j, g_j); 41 printf("全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_k, g_k); 42 printf("全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_h, g_h); 43 44 putchar('\n'); 45 printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1); 46 printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2); 47 printf("字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3); 48 free(p); 49 return 0; 50 }
运行结果(Release版本,XP系统)如下:

可以看出:
1、变量在内存地址的分布为:堆-栈-代码区-全局静态-常量数据
2、同一区域的各变量按声明的顺序在内存的中依次由低到高分配空间(只有未赋值的全局变量是个例外)。
3、全局变量和静态变量如果不赋值,默认为0. 栈中的变量如果不赋值,则是一个随机的数据。
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4、编译器会认为全局变量和静态变量是等同的,已初始化的全局变量和静态变量分配在一起,未初始化的全局变量和静态变量分配在另一起。
上面程序全在一个主函数中,下面增加函数调用,看看函数的参数和函数中变量会分配在什么地方。
程序如下:
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1 #include <stdio.h> 2 3 void fun(int i) 4 { 5 int j = i; 6 static int s_i = 100; 7 static int s_j; 8 9 printf("子函数的参数: 0x%p = %d\n", &i, i); 10 printf("子函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &j, j); 11 printf("子函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i); 12 printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j); 13 } 14 15 int main() 16 { 17 int i = 5; 18 static int s_i = 100; 19 static int s_j; 20 21 printf("主函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &i, i); 22 printf("主函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i); 23 printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j); 24 putchar('\n'); 25 26 fun(i); 27 return 0; 28 }
运行结果如下:

可以看出,主函数中栈的地址都要高于子函数中参数及栈地址,证明了栈的伸展方向是由高地址向低地址扩展的。主函数和子函数中静态数据的地址也是相邻的,说明程序会将已初始化的全局变量和表态变量分配在一起,未初始化的全局变量和表态变量分配在另一起。


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