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c语言静态区和栈区

发布时间: 2022-06-25 16:29:18

1. c语言中的栈、堆是什么

C语言中的堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。

栈就像装数据的桶或箱子

我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。

这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。

堆像一棵倒过来的树

而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。

通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。

由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书。

虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

(1)c语言静态区和栈区扩展阅读:

关于堆和栈区别的比喻

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

参考资料来源:网络-堆栈



2. C语言中,如果栈区空间不足,变量将存到哪里 在内存中,静态区、代码区、堆区、栈区 有固定的排列顺序吗

1.栈空间(stack段)用来存放函数中的局部变量和函数调用时的上下文。
2. 全局变量和静态变量存放于进程的数据段。
3. Windows下进程的栈空间会自动增长,一般不会出现空间不足的问题;
4。如果变量实在太大,甚至大于栈可增长的范围,如数百兆,则会编译出错。

3. 堆栈、静态区、堆这三者有什么区别呢,在C语言或java中有区别吗

堆和栈的区别
一、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
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。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,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,呵呵。
3、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和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
4、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
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。
二、例子程序
这是一个前辈写的,非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

二、堆和栈的理论知识
2.1申请方式
stack:
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
heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.2
申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余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。
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,当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结点链表中删除,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delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于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。

2.3申请大小的限制
栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

2.4申请效率的比较:
栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

2.5堆和栈中的存储内容
栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意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,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。

2.7小结:
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

4. c++stack heap 和静态存储区的区别

1、栈区(stack)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。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,程序结束时可能由OS(操作系统)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。


3、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和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。


4、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。


5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。





实例讲解:

inta=0;全局初始化区
char*p1;全局未初始化区
intmain()
{
intb;//栈
chars[]="abc";//栈
char*p2;//栈
char*p3="123456";//123456/0在常量区,p3在栈上。
staticintc=0;//全局(静态)初始化区
p1=(char*)malloc(10);//分配得来得10和20字节的区域就在堆区
p2=(char*)malloc(20);
strcpy(p3,"123456");//123456/0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

下面详细讲解一下内存分配的几个区:


栈: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。在一个进程中,位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈,编译器用它来实现函数的调用。和堆一样,用户栈在程序执行期间可以动态地扩展和收缩。



堆:就是那些由new分配的内存块,他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。堆可以动态地扩展和收缩。



自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的。



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(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与静态变量在相邻的另一块区域,同时未被初始化的对象存储区可以通过void*来访问和操纵,程序结束后由系统自行释放),在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。


常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他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)



引用:http://blog.csdn.net/an19920101/article/details/50989431

5. C语言:内存分哪几个区各有什么用

静态区:全局初始化区,全局未初始化区堆区:程序动态申请内存的区域栈区:系统分配内存的区域如:int va = 30;string sa;int main(){int a = 1;int* pa = new int[10];}va分配在全局初始化区,sa分配在全局未初始化区,a分配在栈区,pa指向的数据分配在堆区(pa本身分配在栈区)。

6. C语言中,什么是栈,什么是堆

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。局部变量,任务线程函数之类的是放在(使用)栈里面的,栈利用率高一些。其操作方式类似于数据结构中的栈。特别,栈是属于线程的,每一个线程会有一个自己的栈。

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。注意它和数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,常见的就是malloc出来的都是属于堆区,就像固定出来的区域,到free的时候才释放,有点类似全局的,静态的。

(6)c语言静态区和栈区扩展阅读

栈内存是由编译器自动分配与释放的,它有两种分配方式:静态分配和动态分配。

1、静态分配是由编译器自动完成的,如局部变量的分配(即在一个函数中声明一个int类型的变量i时,编译器就会自动开辟一块内存以存放变量i)。

2、动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动态分配与堆是不同的,它的动态分配是由编译器进行释放,无需任何手工实现。

7. c语言堆和栈,静态区的理解

楼主问这样的问题,需要澄清平台。比如windows下的与linux下的编译器及很多嵌入式C编译器不同。为什么考虑嵌入式C?原因是目前C语言的很大市场在嵌入式领域。windows下,除了某些特殊需要,java,C++,C#已经优势尽显了。

另外,讨论了半天,q在你代码的那里?我怎么没找到??我眼睛都揉红了也没找见呀
只好表述一下原理
VC下:
1. 函数形参和函数内部非静态局部变量都在栈上分配(所以a,b,p本身都在栈上。但p指向的内容在堆上。q在哪里,我找不到)。
栈的分配的方法是:sp-=字数。
sp是堆栈指针。”字数“是说:你分配一个字节的局部变量,编译器也给你一个字的长度的空间。原因是,堆栈是具有字长度的。16位、32位机器下,字长度为16,64位机器下,字长度为32.
而且,windows下,栈是从高地址向低地址增长的。为什么?栈与堆共享空间,并且,堆从低向高长,栈从高向低长,降低溢出风险。

静态区名字本身就说明了他的特性:静止的,不随程序的运行变化。也就是相对的说,堆和栈都是动态的。静态区是编译器在编译时指定长度、链接时定位地址、windows载入器载入时分配内存。
这里的动与静是编译器和链接器的说法,是语言层面。不适用于系统层面。Windows随时可能将任何用户程序程序的全部资源“请出”内存,也可重新载入,此时,什么静都是浮云。

还有返回值。楼主的main不返回值编译器会警告你的。返回值存在什么地方?
答案是寄存器里AX(EAX,DX,EDX等)。

嵌入式系统里可能这些都不适用。比如,某些嵌入式处理器的形参直接使用寄存器(R0~R15,或A、B等)

8. C语言中的运行栈是不是就是指静态存储区函数的代码与数据是不是就放在运行栈中,难道还是分开的吗

静态存储区是指在程序从开始到运行此区间都存在,而栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表,运行栈是把控制栈中的信息拓广到包括过程活动所需的所有局部信息(即活动记录)、控制栈就变成了活动记录栈

9. C语言,函数是存储在代码区,想问代码区是栈区吗

代码区是独立的一个区,不属于栈区
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。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,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,呵呵。
3、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和未初始化的静态变量在相邻的另
一块区域。 - 程序结束后由系统释放。
4、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
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

10. C或C++程序编译时内存分为几个存储区

1、从操作系统原理的角度来看,只有一个存储区就是虚拟内存。
2、根据功能可以分为 ,栈区 、堆区、静态区, 栈区一般指的一个函数局部变量,在编译原理中这叫做一个栈帧。 堆区一般是为了用户自由分配的,一般C语言中用MALLOC函数分配,C++中用NEW运算符来分配,它是有操作系统的堆管理器来管理的,拿windows来说,在一个程序运行后,一般至少有两个默认的堆,一个是new堆,一个进程 自己的堆, 静态区,这个一般是全局变量或者static变量使用的区域,这个区域,如果你对PE结构熟悉,就会明白这实际上是pe 区段中的.data区段,当程序运行后变成进程,这个区段是直接内存文件映射过去的。