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一、变量
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全局变量(存储在数据区)
- 在函数外定义,可被本文件及其它文件中的函数所共用,若其它文件中的函数调用此变量,须用 extern 声明。(extern:声明变量为外部变量)
- 全局变量的生命周期和程序运行周期一样。
- 不同文件的全局变量不可重名。
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静态变量(存储在数据区)
- 静态局部变量只会初始化一次,可以多次赋值。
- 静态全局变量可以在本文件中使用,不可以在其他文件中使用。
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全局变量、局部变量、静态全局变量、静态局部变量对比
变量类型 | 作用域 | 生命周期 | 存储位置 |
全局变量 | 项目中所有文件 | 从程序创建到程序销毁 | 数据区 |
局部变量 | 函数内部 | 从局部变量创建到函数结束 | 栈区 |
静态全局变量 | 变量所在的文件 | 从程序创建到程序销毁 | 数据区 |
静态局部变量 | 函数内部 | 从程序创建到程序销毁 | 数据区 |
二、函数
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静态函数
在 C 语言中,函数默认都是全局的,使用关键字 static 可以将函数声明为静态,函数定义为 static 就意味着这个函数只能在定义这个函数的文件中使用,在其他文件中不能调用,即使在其他文件中声明这个函数都没用。对于不同文件中的 staitc 函数名字可以相同。而全局函数的名称是作用域中唯一的,不可重名。
静态函数可以和全局函数重名,就近一致原则。
函数类型 | 作用域 | 生命周期 | 存储位置 |
全局函数 | 项目中所有文件 | 从程序创建到程序销毁 | 代码区 |
静态函数 | 定义所在文件中 | 从程序创建到程序销毁 | 代码区 |
三、内存分区
- 代码区(共享、只读):存放 CPU 执行的机器指令。通常代码区是可共享的(即另外的执行程序可以调用它),使其可共享的目的是对于频繁被执行的程序,只需要在内存中有一份代码即可。代码区通常是只读的,使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令。另外,代码区还规划了局部变量的相关信息。
- 数据区:
a.常量区;
b.全局初始化数据区 / 静态数据区 ( data 段 ):该区包含了在程序中明确被初始化的全局变量、已经初始化的静态变量 ( 包 括全局静态变量和局部静态变量 ) 和常量数据 ( 如字符串常量 ) ;
c.未初始化数据区 ( 又叫 bss 区 ):存入的是全局未初始化变量和未初始化静态变量,未初始化数据区的数据在程序开始执行之前被内核初始化为 0 或者空 ( NULL )。
程序在加载到内存前,代码区和全局区 ( data 和 bss ) 的大小就是固定的,程序运行期间不能改变。然后,运行可执行程序,系统把程序加载到内存,除了根据可执行程序的信息分出代码区( text )、数据区( data )和未初始化数据区(bss)之外,还额外增加了栈区、堆区。 - 堆区(Heap):堆是一个大容器,它的容量要远远大于栈,但没有找那样先进后出的顺序。用于动态内存分配。堆在内存中位于 BSS 区和栈区之间。一般由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收。(由低地址向高地址存放)
- 栈区(Stack):系统为每一个程序分配一个临时的空间,存放函数的参数值、返回值、局部变量、指针、数组等。在程序运行过程中实时加载和释放,栈区大小为1M,windows端可以扩展到10M,Linux中可以扩展到16M。(先高地址后低地址存放)
四、内存相关函数
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malloc() [#include <stdlib.h>]
void* malloc (size_t size) ;
功能:在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为size字节的连续区域,用来存放类型说明符指定的类型。分配的内存空间内容不确定,一般使用memset 初始化。
参数:需要分配内存大小 ( 单位 : 字节 )。
返回值:成功:分配空间的起始地址;失败 : NULL。
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free() [#include <stdlib.h>]
void free (void* ptr);
功能:释放ptr所指向的一块内存空间 ,ptr 是一个任意类型的指针变量,指向被释放区域的首地址。对同一内存空间多
次释放会出错。
参数:需要释放空的首地址,被释放区应是由 malloc 函数所分配的区域。
void OperatorMalloc()
{
int* p =(int* )malloc(sizeof(int) * 10);
printf("%p\n", p);
*p = 10;//使用堆空间
printf("%d\n", *p);
free(p);//释放堆空间
p = NULL;//一定要赋值NULL,否则为野指针
}
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memset() [#include <string.h>]
void* memset ( void* s,int c,size _ t n) ;
功能:将s的内存区域的前n个字节以参数c填入。
参数:s:需要操作内存s的首地址;c:填充的字符,c虽然参数为int,但必须是 unsignedchar,范围为0~ 255。n:指定需要设置的大小。
返回值:s 的首地址。
void OperatorMemset()
{
int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
printf("%p\n", p);
memset(p, 0, sizeof(int) * 10);
printf("%d\n", *p);//0
memset(p, 1, sizeof(int) * 10);
printf("%d\n", *p);//16843009
free(p);//释放堆空间
p = NULL;//一定要赋值NULL,否则为野指针
}
memset(p, 1, sizeof(int) * 10);后,*p的值是16843009,是因为:memset是一个一个字节进行初始化的,就是对p指向的内存的40个字节进行赋值,每个都用ASCII为1的字符去填充,转为二进制后,1占一个字节,就是00000001。一个int元素是4字节,即00000001000000010000000100000001,就等于十进制的16843009。