c語言棧內存分配
1. c語言內存有幾種分配方式
基本上C程序的元素存儲在內存的時候有3種分配策略:
靜態分配
如果一個變數聲明為全局變數或者是函數的靜態變數,這個變數的存儲將使用靜態分配方式。靜態分配的內存一般會被編譯器放在數據段或代碼段來存儲,具體取決於實現。這樣做的前提是,在編譯時就必須確定變數的大小。 以IA32的x86平台及gcc編譯器為例,全局及靜態變數放在數據段的低端;全局及靜態常量放在代碼段的高端
自動分配
函數的自動局部變數應該隨著函數的返回會自動釋放(失效),這個要求在一般的體系中都是利用棧(Stack)來滿足的。相比於靜態分配,這時候,就不必絕對要求這個變數在編譯時就必須確定變數的大小,運行時才決定也不遲,但是C89仍然要求在編譯時就要確定,而C99放鬆了這個限制。但無論是C89還是C99,都不允許一個已經分配的自動變數運行時改變大小。
所以說C函數永遠不應該返回一個局部變數的地址。
要指出的是,自動分配也屬於動態分配,甚至可以用alloca函數來像分配堆(Heap)一樣進行分配,而且釋放是自動的。
動態分配
還有一種更加特殊的情況,變數的大小在運行時有可能改變,或者雖然單個變數大小不變,變數的數目卻有很大彈性,不能靜態分配或者自動分配,這時候可以使用堆(Heap)來滿足要求。ANSI C定義的堆操作函數是malloc、calloc、realloc和free。
使用堆(Heap)內存將帶來額外的開銷和風險。
2. c語言堆和棧的區別
內存分配中的堆和棧
在 C 語言中,內存分配方式不外乎有如下三種形式:
從靜態存儲區域分配:它是由編譯器自動分配和釋放的,即內存在程序編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程序的整個運行期間都存在,直到整個程序運行結束時才被釋放,如全局變數與 static 變數。
在棧上分配:它同樣也是由編譯器自動分配和釋放的,即在執行函數時,函數內局部變數的存儲單元都可以在棧上創建,函數執行結束時這些存儲單元將被自動釋放。需要注意的是,棧內存分配運算內置於處理器的指令集中,它的運行效率一般很高,但是分配的內存容量有限。
從堆上分配:也被稱為動態內存分配,它是由程序員手動完成申請和釋放的。即程序在運行的時候由程序員使用內存分配函數(如 malloc 函數)來申請任意多少的內存,使用完之後再由程序員自己負責使用內存釋放函數(如 free 函數)來釋放內存。也就是說,動態內存的整個生存期是由程序員自己決定的,使用非常靈活。需要注意的是,如果在堆上分配了內存空間,就必須及時釋放它,否則將會導致運行的程序出現內存泄漏等錯誤。
數據結構的堆和棧
在數據結構中,棧是一種可以實現「先進後出」(或者稱為「後進先出」)的存儲結構。假設給定棧 S=(a0,a1,…,an-1),則稱 a0為棧底,an-1為棧頂。進棧則按照 a0,a1,…,an-1的順序進行進棧;而出棧的順序則需要反過來,按照「後存放的先取,先存放的後取」的原則進行,則 an-1先退出棧,然後 an-2才能夠退出,最後再退出 a0。
在實際編程中,可以通過兩種方式來實現:使用數組的形式來實現棧,這種棧也稱為靜態棧;使用鏈表的形式來實現棧,這種棧也稱為動態棧。
相對於棧的「先進後出」特性,堆則是一種經過排序的樹形數據結構,常用來實現優先隊列等。假設有一個集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉樹的順序存放在一個數組中,並且滿足:
則稱這個集合 K 為最小堆(或者最大堆)。
由此可見,堆是一種特殊的完全二叉樹。其中,節點是從左到右填滿的,並且最後一層的樹葉都在最左邊(即如果一個節點沒有左兒子,那麼它一定沒有右兒子);每個節點的值都小於(或者都大於)其子節點的值。
3. C語言中內存堆和棧的區別
堆(heap)和棧(stack)原本是兩種不同的數據結構,在C語言內存表述中,代表著用這兩種數據結構管理的兩種內存塊。
堆由整個系統共享,各個進程擁有同一個堆。 棧由每個進程自行管理,也就是每個進程的棧是獨立的,互不相關。
具體區別如下:
一、棧上的內存由系統自動管理分配,用於存儲局部變數。 堆中的內存由編程人員主動申請,在C語言中申請內存的函數為malloc, 使用後需要編程人員自行調用free函數釋放。
二、從分配釋放及訪問速度上,棧內存的存取,申請釋放速度要高於堆內存。
三、棧內存相對於堆內存要小的多,所以在編程的時候,一般不建議使用占空間過大的局部變數。
四、堆中所有數據均由編程人員申請使用。 棧中除了存放函數中可見的局部變數外,還有各種系統環境數據。
4. c語言,這個入棧重新分配內存為什麼s.top是base加原來原來size的大小
根據if的判斷條件,只有在棧滿的時候才會重新分配空間,重新分配空間後再入棧就是在之前棧頂指針+1的位置
比如說現在base為0,最大空間為4,四個元素地址就分別為0,1,2,3。重新分配後再入棧,就是在4的位置,也就是0+4。
5. 在C語言中,如何給函數分配內存
不知lz有沒聽說過虛存一說,當源碼被編譯成二進制文件後,其中的變數,函數的虛擬地址,也就是內存空間中的地址就已確定,在運行時,操作系統為其分配物理內存並添加虛擬地址到物理地址的映射。
再說的多一點,一個進程(運行的程序)可分為若干段:代碼段、數據段、堆棧段等,其中函數所操作的空間(也就是局部變數的空間)就位於堆棧段,所謂函數分配內存大小,實際就是堆棧段指針的變化而已。
6. 關於c語言程序內存分配的問題
比如: for ( ;; ) { int a; }
這個臨時變數a分配是在棧中,如果是malloc是在堆中。
一般來說,c語言大括弧中開設的變數,除主程序的外都是在棧中,malloc都是在堆中。
7. C語言:棧中內存分配是連續的,堆中內存分配是不連續的,對嗎
1、棧中的內存是操作系統自動分配的,可以理解成為時連續的,對中的內存分配是因為我們malloc空間的時候,申請的空間的大小不一樣造成了碎片。使用malloc的時候系統內部有一個空閑內存映射表,系統會自動查找空閑內存中的第一個合適大小的空間分配。
2、每一次分配的內存是連續的,但如果用結構體鏈表來管理分配的內存就可以將每一次分配的內存虛擬的連接起來,但前提是每一次分配的內存還是連續的,只是每個節點所佔的內存單元不是連續的。
8. C語言:內存分哪幾個區各有什麼用
32位操作系統中有4G的虛擬內存,1、os區為系統所佔內存 2、棧區auto區的內存是自動分配的,不需要malloc申請 3、堆區需要自己申請所要用的內存,在用的同時,用完之後要用free釋放,防止內存泄漏 4、靜態區分中有BSS區.文本區.常量區
9. c語言數組在內存中是怎麼分配的
C語言中內存為分三類:棧區、堆區、靜態數據區。
局部變數在棧上分配,函數調用前的棧指針,要和函數返回後的棧指針一樣,否則就會出錯。
void test(void)
{
char i,a[10];
printf("0x%x", &i);
printf("0x%x", a);
printf("0x%x", a+1);
printf("0x%x", a+2);
printf("0x%x", a+3);
}
(9)c語言棧內存分配擴展閱讀
c語言數組在內存分配
示例:
#include<stdio.h>
int main()
{
int a[4] = {11,12,13,14};
int b[4] = {21,22,23,24};
int *pa = &a;
int i = 0;
while(i<8)
{
i++;
printf("now *p value = %d and",*pa);
printf("p addr value = %d ",pa);
pa++;
}
return 0;
}
10. 在c語言中,內存分配時棧和堆的區別,各自的優缺點
棧是自動分配 的,隨用隨回收。
堆這個分好多種的,以windows系統來說,你運行一個程序,就至少有兩個堆,一個是進程默認堆,一個是動態分配堆 也就是C語言的中 malloc或者C++中的new分配的內存
說到本質其實沒啥區別,都是虛擬內存。。