C语言 内存分配和static关键字

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C语言内存分配机制
(1)代码区(text segment)。.text代码区指令根据程序设计流程依次执行,对于顺序指令,则只会执行一次(每个进程),如果反复,则需要使用跳转指令,如果进行递归,则需要借助栈来实现。代码区的指令中包括操作码和要操作的对象(或对象地址引用)。如果是立即数(即具体的数值,如5),将直接包含在代码中;如果是局部数据,将在栈区分配空间,然后引用该数据地址;如果是BSS区和数据区,在代码中同样将引用该数据地址。
(2)全局初始化数据区/静态数据区(Data Segment)。只初始化一次。包含程序中需明确赋初始值的变量,保存已经初始化的全局变量
(3)未初始化数据区(BSS).bbs段在程序开始执行之前,内核将此段中的数据初始化为0或空指针,保存未初始化的全局变量(注意:即使是赋值为0也是未初始化!)
(4)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。每当一个函数被调用,该函数返回地址和一些关于调用的信息,比如某些寄存器的内容,被存储到栈区。然后这个被调用的函数再为它的自动变量和临时变量在栈区上分配空间,这就是C实现函数递归调用的方法。每执行一次递归函数调用,一个新的栈框架就会被使用,这样这个新实例栈里的变量就不会和该函数的另一个实例栈里面的变量混淆。
(5)堆区(heap)。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,程序结束时有可能由OS回收。
在这里插入图片描述
为什么需要把内存分成多个段?
一个进程在运行过程中,代码是根据流程依次执行的,只需要访问一次,当然跳转和递归有可能使代码执行多次,而数据一般都需要访问多次,因此单独开辟空间以方便访问和节约空间。
临时数据及需要再次使用的代码在运行时放入栈区中,生命周期短。
全局数据和静态数据有可能在整个程序执行过程中都需要访问,因此单独存储管理。
堆区由用户自由分配,以便管理。
详细参考:https://www.cnblogs.com/wanghuaijun/p/6509016.html

static关键字的作用
C语言:(在普通变量已有属性上增加static的属性作用)
1.限制变量或函数的作用域,static修饰全局变量或者的时候,将函数和变量的作用域限定与源文件,其他文件不能访问函数和变量,即便是extern外部声明也调用不了。增加数据的安全性。(与普通全局变量的区别)

2.定义变量的生命周期。由static修饰的变量,其存储类型为全局静态区,变量在程序的整个运行过程中不会被销毁,并且只会被初始化1次。(主要是局部变量生命周期延长)

C++:
具有C语言里的全部特性。
类中,static可以用来修饰静态数据成员和静态成员方法
静态数据成员
(1)静态数据成员可以实现多个对象之间的数据共享,它是类的所有对象的共享成员,它在内存中只占一份空间,如果改变它的值,则各对象中这个数据成员的值都被改变。
(2)静态数据成员是在程序开始运行时被分配空间,到程序结束之后才释放,只要类中指定了静态数据成员,即使不定义对象,也会为静态数据成员分配空间。
(3)静态数据成员可以被初始化,但是只能在类体外进行初始化,若为对静态数据成员赋初值,则编译器会自动为其初始化为0
(4)静态数据成员既可以通过对象名引用,也可以通过类名引用。

静态成员函数
(1)静态成员函数和静态数据成员一样,他们都属于类的静态成员,而不是对象成员。
(2)非静态成员函数有this指针,而静态成员函数没有this指针。
(3)静态成员函数主要用来访问静态数据成员而不能访问非静态成员。

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