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C语言编程程序的内存如何布局

C语言程序在内存中各个段的组成   C语言程序连接过程中的特性和常见错误   C语言程序的运行方式   一:C语言程序的存储区域   由C语言代码(文本文件)形成可执行程序(二进制文件),需要经过编译-汇编-连接三个阶段。编译过程把C语言文本文件生成汇编程序,汇编过程把汇编程序形成二进制机器代码,连接过程则将各个源文件生成的二进制机器代码文件组合成一个文件。   C语言编写的程序经过编译-连接后,将形成一个统一文件,它由几个部分组成。在程序运行时又会产生其他几个部分,各个部分代表了不同的存储区域:   1.代码段(Code或Text)   代码段由程序中执行的机器代码组成。在C语言中,程序语句进行编译后,形成机器代码。在执行程序的过程中,CPU的程序计数器指向代码段的每一条机器代码,并由处理器依次运行。   2.只读数据段(RO data)   只读数据段是程序使用的一些不会被更改的数据,使用这些数据的方式类似查表式的操作,由于这些变量不需要更改,因此只需要放置在只读存储器中即可。   3.已初始化读写数据段(RW data)   已初始化数据是在程序中声明,并且具有初值的变量,这些变量需要占用存储器的空间,在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内,并具有初值,以供程序运行时读写。   4.未初始化数据段(BSS)   未初始化数据是在程序中声明,但是没有初始化的变量,这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。   5.堆(heap)   堆内存只在程序运行时出现,一般由程序员分配和释放。在具有操作系统的情况下,如果程序没有释放,操作系统可能在程序(例如一个进程)结束后回收内存。   6.栈(stack)   栈内存只在程序运行时出现,在函数内部使用的变量、函数的参数以及返回值将使用栈空间,栈空间由编译器自动分配和释放。   C语言目标文件的内存布局   看一个例子:   int a = 0; //全局初始化区,。data段   static int b=20; //全局初始化区,。data段   char *p1; //全局未初始化区 .bss段   const int A = 10; //.rodata段   void main(void)   {   int b; //栈   char s[] = "abc"; //栈   char *p2; //栈   static int c = 0; //全局(静态)初始化区 .data段   char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区,p3 在栈上。   p1 = (char*) malloc(10);//分配得来的10和20个字节的区域就在堆区   p2 = (char*) malloc(20);   strcpy(p1, "123456"); //123456\0 在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方   }    代码段、只读数据段、读写数据段、未初始化数据段属于静态区域,而堆和栈属于动态区域。代码段、只读数据段和读写数据段将在链接之后产生,未初始化数据 段将在程序初始化的时候开辟,而堆和栈将在程序的运行中分配和释放。C语言程序分为映像和运行时两种状态。在编译-连接后形成的映像中,将只包含代码段 (Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在程序运行之前,将动态生成未初始化数据段(BSS),在程序的运行时还将 动态形成堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。一般来说,在静态的映像文件中,各个部分称之为节(Section),而在运行时的各个部分称之为段 (Segment)。如果不详细区分,可以统称为段。   知识点:   C语言在编译和连接后,将生成代码段(Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在运行时,除了以上三个区域外,还包括未初始化数据段(BSS)区域和堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。   二:C语言程序的段   1.代码段(code或text)   代码段由各个函数产生,函数的每一个语句将最终经过编绎和汇编生成二进制机器代码(具体生生哪种体系结构的机器代码由编译器决定)。   2.只读数据段(RO Data)   只读数据段由程序中所使用的数据产生,该部分数据的特点是在运行中不需要改变,因此编译器会将该数据段放入只读的部分中。C语言中的只读全局变量,只读局部变量,程序中使用的常量等会在编译时被放入到只读数据区。    注意:定义全局变量const char a[100]={"ABCDEFG"};将生成大小为100个字节的只读数据区,并使用“ABCDEFG”初 始化。如果定义为:const char a[ ]={"ABCDEFG"};则根

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c专题之指针---野指针和空指针解析

在上一篇c专题指针文章中,我们介绍了什么是指针,文章里面从普通变量进而引出指针的概念,这样对指针的理解有一定的帮助(其实最好的理解,就是要明白硬件里面的内存原理,这是理解指针最好的地方,就好比说会汇编语言的人来去理解指针这里跟不会指针的人去理解,会有很大的差异的,在学汇编的时候,会接触到好多有关计算机里面内存的大话题,这个对于搞汇编的来说,掌握了汇编,对理解指针的原理非常容易;而大部分人(当然也包括我自己),刚开始学指针,是真的非常吃力,学了一阵子,感觉是学会了,但是一段时间没有去接触指针,再次来看指针的话,感觉一脸懵逼,好像没学过一样,不知道大家有没有我这样的经历,哈哈哈;这里指出不是鼓励大家去学花太多时间在汇编上(个人观点,现在出来上班,好少会搞汇编开发,你搞stm32和一些稍微功能强大的芯片,拿汇编去写,那简直不敢想象,而且也没听过谁这样干过),其实还是当你用到的时候再去学,很快上手的,就是有好多汇编指令要记,如果你一遍学一遍用,反而会学的更快,理解的更深,而且现在对理解一些高级芯片里面的启动代码会非常有帮助的)。好了,废话太多,来进入主题!

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轻松带你解决c语言堆、栈、数据段、代码段、bss段的疑惑

当各位读者看到本次文章的标题,你可能会比较熟悉堆、栈的用法,因为在你学完了c语言后,或多或少都会接触到一点数据结构(但是这里要讲的与数据结构里面的堆和栈还是有点差别的,本次分析这个是从内存分配的角度去看,不是从的数据结构特点去看,而且在笔试面试的时候,经常会遇到这种题目,让你说出他们的区别来。自己亲身体会,遇到了好几次)。后面的数据段、代码段、bss段,可能你平时没有怎么细心总结,现在你可能还真讲不出他们的区别来,不信的话,读者在看到这里可以先暂定一下,在自己以往写了那么多的代码,仔细回忆看看他们有啥区别,如果不知道也没关系,读者可以继续随着我笔步往下看,当你看完或许会发出这样的感叹,原来是这样啊。是的,确实是这样的,包括自身在写这篇文章开始之前,我也讲不出来他们的区别(这里是昨天一个网友在我自己建的一个技术交流群里。提出了一个关于数据初始化的问题,如下图,正如你所见这个可能比较简单,但是要理解这里面的知识点,还是要花点时间来总结一下的):

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