【C語言】數據存儲

每一個變量和函數都有兩個屬性,數據類型和數據的存儲類別

存儲類別

auto自動的

動態的分配存儲空間數據存儲在動態存儲區中
函數中的形參和在函數中定義的局部變量包括在複合語句中定義的局部變量
調用該函數時,系統會給這些變量分配存儲空間,在函數調用結束時就自動釋放這些存儲空間,auto可以省略,大部分變量都是自動類型
不在編譯時賦初值,而是在函數調用時進行賦初值每一次函數調用重新給一次初值,相當於執行一次賦值語句
若定義變量時不賦初值,他的值是一個不可預測的數值

static靜態的

使函數值調用後不消失繼續保持原值,其佔用的儲存單元不釋放,下一次調用還是原有值
靜態局部變量屬於靜態儲存類別,在靜態儲存區內分配儲存單元,在程序運行過程中不釋放
在編譯時賦初值,運行期間只賦初值一次,此時其已初值(如果定義不賦初值,則編譯時自動賦值0或空)
靜態局部變量在函數調用結束後依然存在,但是其他函數是不能引用他的

register寄存器的

將局部變量的值放在CPU寄存器中(該變量使用頻繁)

extern外部的

動態存儲和靜態存儲

動態儲存

在程序運行期間根據需要進行動態的分配
函數形參,自動變量(沒有用static聲明的變量),函數調用時的現場保護和返回地址
對以上這些數據,在函數調用開始時分配動態存儲空間,函數結束時釋放這些空間,這種分配和釋放,是動態的,如果在一個程序中兩次調用同一個函數,則分配的局部變量的儲存空間可能是不相同的

靜態儲存

在程序運行期間由系統分配固定的存儲空間
全局變量全部存放在靜態存儲區中,在程序開始執行時,給全局變量分配存儲區程序執行完畢就釋放

static

對局部變量用static聲明把它分配在靜態儲存區,該變量在整個程序執行期間不釋放,所分配的空間始終存在
對全局變量用static聲明則該變量的作用域只限於本文件模塊

存儲區域

1、棧區(stack)

—由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
申請
只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將爲程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
內容
在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後,局部變量先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。

2、堆區(heap)

—一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表
申請
首先應該知道操作系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鏈表中。
堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閒內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
內容
一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

3、全局區(靜態區)(static)

全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。-程序結束後有系統釋放

4、文字常量區

—常量字符串就是放在這裏的。 程序結束後由系統釋放

5、程序代碼區

—存放函數體的二進制代碼。

例子

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