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。

先写一个测试程序:



1. #include <stdio.h>  
2. #include <malloc.h>  
3. int g_i = 100;  
4. int g_j = 200;  
5. int g_k, g_h;  
6. int main()  
7. {  
8. const int MAXN = 100;  
9. int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int));  
10. static int s_i = 5;  
11. static int s_j = 10;  
12. static int s_k;  
13. static int s_h;  
14. int i = 5;  
15. int j = 10;  
16. int k = 20;  
17. int f, h;  
18. char *pstr1 = "MoreWindows123456789";  
19. char *pstr2 = "MoreWindows123456789";  
20. char *pstr3 = "Hello";  
21.       
22.       
23. "堆中数据地址:0x%08x\n", p);  
24.       
25. '\n');  
26. "栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &i, i);  
27. "栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &j, j);  
28. "栈中数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &k, k);  
29. "栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &f, f);  
30. "栈中数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &h, h);  
31.       
32. '\n');  
33. "静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_i, s_i);  
34. "静态数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &s_j, s_j);  
35. "静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_k, s_k);  
36. "静态数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &s_h, s_h);  
37.       
38. '\n');  
39. "全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_i, g_i);  
40. "全局数据地址(有初值):0x%08x = %d\n", &g_j, g_j);  
41. "全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_k, g_k);  
42. "全局数据地址(无初值):0x%08x = %d\n", &g_h, g_h);  
43.       
44. '\n');  
45. "字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);  
46. "字符串常量数据地址:0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);  
47. "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:

C/C++变量在内存中的分布_子函数

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。

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:

1. #include <stdio.h>  
2. void fun(int i)  
3. {  
4. int j = i;  
5. static int s_i = 100;  
6. static int s_j;  
7.   
8. "子函数的参数:        0x%p = %d\n", &i, i);  
9. "子函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &j, j);  
10. "子函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);  
11. "子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);  
12. }  
13. int main()  
14. {  
15. int i = 5;  
16. static int s_i = 100;  
17. static int s_j;  
18.   
19. "主函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &i, i);  
20. "主函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);  
21. "子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);  
22. '\n');  
23.   
24.     fun(i);  
25. return 0;  
26. }


运行结果如下:

C/C++变量在内存中的分布_数据_02


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。