c语言在线编程 c语言编程题经典例子

一、大内存分区
内存分成5个区，它们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
1、栈区(stack)：FIFO就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
2、堆区(heap)：就是那些由new分配的内存块，它们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete 。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。
3、自由存储区：就是那些由malloc等分配的内存块，它和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命。
4、全局/静态存储区：全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。
5、常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，它们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改，而且方法很多）
【c语言在线编程 c语言编程题经典例子】code/data/stack
内存主要分为代码段，数据段和堆栈。代码段放程序代码，属于只读内存。数据段存放全局变量，静态变量，常量等，堆里存放自己malloc或new出来的变量，其他变量就存放在栈里，堆栈之间空间是有浮动的。数据段的内存会到程序执行完才释放。调用函数先找到函数的入口地址，然后计算给函数的形参和临时变量在栈里分配空间，拷贝实参的副本传给形参，然后进行压栈操作，函数执行完再进行弹栈操作。字符常量一般放在数据段，而且相同的字符常量只会存一份。
二、C语言程序的存储区域
1、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。
2、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，程序语句执行编译后，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，并且有初值，以供程序运行时读写。
4）未初始化数据段(BBS)
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)结束后会后内存。
6）栈（statck）
堆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。

文章插图

文章插图
1、栈区(stack):由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等值。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap):一般由程序员分配释放，若程序员不释放，则可能会引起内存泄漏。注堆和数据结构中的堆栈不一样，其类是与链表。
3、程序代码区：存放函数体的二进制代码。
4、数据段：由三部分组成：
1）只读数据段：
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。一般是const修饰的变量以及程序中使用的文字常量一般会存放在只读数据段中。
2）已初始化的读写数据段：
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，并且有初值，以供程序运行时读写。在程序中一般为已经初始化的全局变量，已经初始化的静态局部变量(static修饰的已经初始化的变量)
3）未初始化段（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。与读写数据段类似，它也属于静态数据区。但是该段中数据没有经过初始化。未初始化数据段只有在运行的初始化阶段才会产生，因此它的大小不会影响目标文件的大小。在程序中一般是没有初始化的全局变量和没有初始化的静态局部变量。
堆和栈的区别
1、申请方式
(1)栈（satck）:由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间。
(2)堆（heap）:需程序员自己申请（调用malloc,realloc,calloc）,并指明大小，并由程序员进行释放。容易产生memory leak.
eg:charp;
p = (char *)malloc(sizeof(char));//但是， p本身是在栈中。
2、申请大小的限制
1）栈：在windows下栈是向底地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域(它的生长方向与内存的生长方向相反) 。栈的大小是固定的。如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow 。
2）堆：堆是高地址扩展的数据结构（它的生长方向与内存的生长方向相同），是不连续的内存区域。这是由于系统使用链表来存储空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由底地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。
3、系统响应：
1）栈：只要栈的空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
2）堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，但系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的free语句才能正确的释放本内存空间。另外，找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
说明：对于堆来讲，对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，
4、申请效率
1）栈由系统自动分配，速度快。但程序员是无法控制的
2）堆是由malloc分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生碎片，不过用起来最方便。
5、堆和栈中的存储内容
1）栈：在函数调用时，第一个进栈的主函数中后的下一条语句的地址，然后是函数的各个参数，参数是从右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注：静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续执行。
2）堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。
6、存取效率
1）堆：char *s1=”hellowtigerjibo”;是在编译是就确定的
2）栈：char s1[]=”hellowtigerjibo”;是在运行时赋值的；用数组比用指针速度更快一些，指针在底层汇编中需要用edx寄存器中转一下，而数组在栈上读取。
补充：
栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。
7、分配方式：
1）堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。
2）栈有两种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的。它的动态分配是由编译器进行释放，无需手工实现。

c语言在线编程 c语言编程题经典例子

推荐阅读

新买的衣服怎么要洗

淬火怎么淬出蓝色表面淬火怎么弄成蓝色

2023天津急需型人才落户办理全指南天津急需型人才落户多久出准迁证

英雄联盟云顶之弈破败流vn怎么玩 lol云顶破败

爆炒牛肉怎么炒才嫩爆炒牛肉怎么炒

唯哆摄像头设备自己重置

施工队装修好还是公司装修公司和自己找施工队哪个划算

鸡蛋番茄怎么炒

如何评价中国聋人体育锦标赛结束黑龙江女篮夺冠

齐河县景点齐河著名景点

牛肚的脂肪含量高吗

身上戴这物至少能少奋斗10年

上巳节是什么节日

东方三侠1的演员

节水马桶十介绍节水马桶和普通马桶有啥区别

看守所的羁押时间有限制吗

孕期在种植花草时需要注意什么

蜻蜓吃什么东西蜻蜓吃什么

生活中16个小细节展现内心世界的自己

姜发芽变绿了还能吃吗