C语言的内存布局

news2024/9/19 15:08:59

根据 C 语言的内存布局规律,通常局部变量和全局变量哪一个的地址更小?

答:如图所示。

下面代码中,为何两个不同的变量可以存放在同一个地址上?

#include <stdio.h>

void func1(void);
void func2(void);

void func1(void)
{
        int a = 520;
        printf("value of a is %d\n", a);
        printf("addr of a is %p\n", &a);
}

void func2(void)
{
        int b = 880;
        printf("value of b is %d\n", b);
        printf("addr of b is %p\n", &b);
}

int main(void)
{
        func1();
        func2();

        return 0;
}

答:因为变量 a 和变量 b 都是局部变量,它们的作用域仅限于所在的函数之中。当函数被调用时,在栈上为它们分配内存空间,当函数结束时,空间自动被回收。所以它们是不同时间段存放在同一个地址的变量,并不会冲突。

 请认真思考一个问题:VLA(变长数组)是存放在栈上还是堆上?

答:虽然可以很容易地使用 malloc 去模拟实现 VLA 数组,但两者从本质上来说是不同的。malloc 是在堆上实现,而 VLA 是在栈上分配的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char *use_malloc(int n)
{
        char *array;

        array = (char *)malloc(n);
        strcpy(array, "I love FishC.com!");

        return array;
}

char *use_VLA(int n)
{
        char array[n];
        strcpy(array, "I love FishC.com!");

        return array;
}

int main(void)
{
        printf("use_malloc: %s\n", use_malloc(18));
        printf("use_VLA: %s\n", use_VLA(18));

        return 0;
}

为什么要把代码段(Text segment)放在低地址处?

答:这样做是为了防止堆或栈溢出导致代码被覆盖。

 有人说“大量使用堆函数容易造成空间上的浪费”,请问他说这句话的依据是什么?

答:内存碎片。尽管 malloc 函数已经设计的尽善尽美,但内存碎片几乎是无法避免的。具体请参考

熊孩子真恶心!

这不,看到小甲鱼在写代码,就在上面乱涂乱画了……

arrray 是一个存放函数指针的数组,但它的声明被倒霉的熊孩子划掉了,聪明的你能否帮小甲鱼填回去,使程序可以正常执行。

答:void (*array[3])(void);

程序实现如下:

分析:根据代码上下文我们可以推断出 array 是一个指针数组,数组中的每个元素是一个函数指针,该函数的参数和返回值都是 void。

本节课末尾给大家扔了一道比较有趣的思考题:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
        char a = 0, b = 0;
        int *p = (int *)&b;

        *p = 258;

        printf("%d %d\n", a, b);

        return 0;
}

请问这里为什么变量 a 和 b 的值会变成 1 和 2 呢?

答:在定义字符变量 a 和 b 的时候,两个局部变量的地址是连续的,各占一个字节,并且 b 在前 a 在后。

执行完 p = (int *)&b 之后,p 指针的 “眼界” 被强制调整为一个整形变量的宽度:

如果这时候给它赋值,那么将 “污染” a 变量的地址空间,很不幸,我们确实这么做了 *p = 258

所以,再次读取变量 a 和 b 的值就变成了 1 和 2。

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