C语言内存分区与存储类型

C语言内存分区与存储类型

在C语言中,数据的存储类型可以改变它的作用域和周期。变量的作用域不同,从本质上来讲是因为它的存储类型有差异。自动类型和寄存器的变量属于动态存储方式;而外部类型和静态类型属于静态存储方式。

在具体了解存储类型之前,需要先了解可执行文件加载进内存后形成的进程在内存中的结构:

1.代码区:存放CPU执行的机器指令,代码区是可共享,并且是只读的。

2.数据区:存放已初始化的全局变量、静态变量(全局和局部)、常量数据。

3.BBS区:存放的是未初始化的全局变量和静态变量。

4.栈区:由编译器自动分配释放,存放函数的参数值、返回值和局部变量,在程序运行过程中实时分配和释放,栈区由操作系统自动管理,无须程序员手动管理。

5.堆区:堆是由malloc()函数分配的内存块,使用free()函数来释放内存,堆的申请释放工作由程序员控制,容易产生内存泄漏。

而存储类型有四种:

1.自动变量(auto):函数中所有的非静态局部变量。auto只能用来标识局部变量的存储类型,对于局部变量,auto是默认的存储类型,不需要显示的指定。因此,auto标识的变量存储在栈区中。

2.静态变量(static):在变量前加上static关键字的变量。被声明为静态类型的变量,无论是全局的还是局部的,都存储在数据区中,其生命周期为整个程序,如果是静态局部变量,其作用域为一对{}内,如果是静态全局变量,其作用域为当前文件。静态变量如果没有被初始化,则自动初始化为0。静态变量只能够初始化一次。

3.外部变量(extern):一般用作全局变量作用域的扩展。extern用来声明在当前文件中引用在当前项目中的其它文件中定义的全局变量。如果全局变量未被初始化,那么将被存在BBS区中,且在编译时,自动将其值赋值为0,如果已经被初始化,那么就被存在数据区中。全局变量,不管是否被初始化,其生命周期都是整个程序运行过程中,为了节省内存空间,在当前文件中使用extern来声明其它文件中定义的全局变量时,就不会再为其分配内存空间。

4.寄存器类型(register):一般经常被使用的的变量(如某一变量需要计算几千次)可以设置成寄存器变量,register变量会被存储在寄存器中,计算速度远快于存在内存中的非register变量。声明为register的变量在由内存调入到CPU寄存器后,则常驻在CPU的寄存器中,因此访问register变量将在很大程度上提高效率,因为省去了变量由内存调入到寄存器过程中的好几个指令周期。

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