关于堆栈、静态、动态内存的理解
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2020-07-14
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关于堆栈、静态、动态内存的理解关于堆栈、静态、动态内存的理解
预备知识—程序的内存分配 一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 栈区(stack)— 由编译器自动
分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 堆区(heap) — 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 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒
是类似于链表。 全局区(静态区)(static)—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静
态变量在一块区域， 未初始化的全局变量、未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释
放 文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放 程序代码区—存放函数体的二进制代码。
一个正常的程序在内存中通常分为程序段、数据端、堆栈三部分。程序段里放着程序的机器码、只读数据，这
个段通常是只读，对它的写操作是非法的。数据段放的是程序中的静态数据。动态数据则通过堆栈来存放。 在
内存中，它们的位置如下： +------------------+ 内存低端 | 程序段 | |------------------| | 数据
预备知识—程序的内存分配
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
栈区(stack)— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区(heap) — 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 。注意它与数据结构中的堆是两回事，
分配方式倒是类似于链表。
全局区(静态区)(static)—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的
全局变量、未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放
文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放
程序代码区—存放函数体的二进制代码。
一个正常的程序在内存中通常分为程序段、数据端、堆栈三部分。程序段里放着程序的机器码、只读数据，这个段通常是只
读，对它的写操作是非法的。数据段放的是程序中的静态数据。动态数据则通过堆栈来存放。
在内存中，它们的位置如下：
+------------------+ 内存低端
| 程序段 |
|------------------|
| 数据段 |
|------------------|
| 堆栈 |
+------------------+ 内存高端
堆栈是内存中的一个连续的块。一个叫堆栈指针的寄存器(SP)指向堆栈的栈顶。堆栈的底部是一个固定地址。堆栈有一个特点
就是，后进先出。也就是说，后放入的数据第一个取出。它支持两个操作，PUSH和POP。PUSH是将数据放到栈的顶
端，POP是将栈顶的数据取出。
在高级语言中，程序函数调用、函数中的临时变量都用到堆栈。为什么呢?因为在调用一个函数时，我们需要对当前的操作进
行保护，也为了函数执行后，程序可以正确的找到地方继续执行，所以参数的传递和返回值也用到了堆栈。通常对局部变量的
引用是通过给出它们对SP的偏移量来实现的。另外还有一个基址指针(FP，在Intel芯片中是BP)，许多编译器实际上是用它来
引用本地变量和参数的。通常，参数的相对FP的偏移是正的，局部变量是负的。
当程序中发生函数调用时，计算机做如下操作：首先把参数压入堆栈;然后保存指令寄存器(IP)中的内容，做为返回地址(RET);
第三个放入堆栈的是基址寄存器(FP);然后把当前的栈指针(SP)拷贝到FP，做为新的基地址;最后为本地变量留出一定空间，把
SP减去适当的数值。
在函数体中定义的变量通常是在栈上，用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定
义的是全局量，加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区)，在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有
效，不能extern到别的文件用;在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外，函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在
常量区。
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