c语言栈内存分配
1. c语言内存有几种分配方式
基本上C程序的元素存储在内存的时候有3种分配策略:
静态分配
如果一个变量声明为全局变量或者是函数的静态变量,这个变量的存储将使用静态分配方式。静态分配的内存一般会被编译器放在数据段或代码段来存储,具体取决于实现。这样做的前提是,在编译时就必须确定变量的大小。 以IA32的x86平台及gcc编译器为例,全局及静态变量放在数据段的低端;全局及静态常量放在代码段的高端
自动分配
函数的自动局部变量应该随着函数的返回会自动释放(失效),这个要求在一般的体系中都是利用栈(Stack)来满足的。相比于静态分配,这时候,就不必绝对要求这个变量在编译时就必须确定变量的大小,运行时才决定也不迟,但是C89仍然要求在编译时就要确定,而C99放松了这个限制。但无论是C89还是C99,都不允许一个已经分配的自动变量运行时改变大小。
所以说C函数永远不应该返回一个局部变量的地址。
要指出的是,自动分配也属于动态分配,甚至可以用alloca函数来像分配堆(Heap)一样进行分配,而且释放是自动的。
动态分配
还有一种更加特殊的情况,变量的大小在运行时有可能改变,或者虽然单个变量大小不变,变量的数目却有很大弹性,不能静态分配或者自动分配,这时候可以使用堆(Heap)来满足要求。ANSI C定义的堆操作函数是malloc、calloc、realloc和free。
使用堆(Heap)内存将带来额外的开销和风险。
2. c语言堆和栈的区别
内存分配中的堆和栈
在 C 语言中,内存分配方式不外乎有如下三种形式:
从静态存储区域分配:它是由编译器自动分配和释放的,即内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在,直到整个程序运行结束时才被释放,如全局变量与 static 变量。
在栈上分配:它同样也是由编译器自动分配和释放的,即在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元将被自动释放。需要注意的是,栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,它的运行效率一般很高,但是分配的内存容量有限。
从堆上分配:也被称为动态内存分配,它是由程序员手动完成申请和释放的。即程序在运行的时候由程序员使用内存分配函数(如 malloc 函数)来申请任意多少的内存,使用完之后再由程序员自己负责使用内存释放函数(如 free 函数)来释放内存。也就是说,动态内存的整个生存期是由程序员自己决定的,使用非常灵活。需要注意的是,如果在堆上分配了内存空间,就必须及时释放它,否则将会导致运行的程序出现内存泄漏等错误。
数据结构的堆和栈
在数据结构中,栈是一种可以实现“先进后出”(或者称为“后进先出”)的存储结构。假设给定栈 S=(a0,a1,…,an-1),则称 a0为栈底,an-1为栈顶。进栈则按照 a0,a1,…,an-1的顺序进行进栈;而出栈的顺序则需要反过来,按照“后存放的先取,先存放的后取”的原则进行,则 an-1先退出栈,然后 an-2才能够退出,最后再退出 a0。
在实际编程中,可以通过两种方式来实现:使用数组的形式来实现栈,这种栈也称为静态栈;使用链表的形式来实现栈,这种栈也称为动态栈。
相对于栈的“先进后出”特性,堆则是一种经过排序的树形数据结构,常用来实现优先队列等。假设有一个集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉树的顺序存放在一个数组中,并且满足:
则称这个集合 K 为最小堆(或者最大堆)。
由此可见,堆是一种特殊的完全二叉树。其中,节点是从左到右填满的,并且最后一层的树叶都在最左边(即如果一个节点没有左儿子,那么它一定没有右儿子);每个节点的值都小于(或者都大于)其子节点的值。
3. C语言中内存堆和栈的区别
堆(heap)和栈(stack)原本是两种不同的数据结构,在C语言内存表述中,代表着用这两种数据结构管理的两种内存块。
堆由整个系统共享,各个进程拥有同一个堆。 栈由每个进程自行管理,也就是每个进程的栈是独立的,互不相关。
具体区别如下:
一、栈上的内存由系统自动管理分配,用于存储局部变量。 堆中的内存由编程人员主动申请,在C语言中申请内存的函数为malloc, 使用后需要编程人员自行调用free函数释放。
二、从分配释放及访问速度上,栈内存的存取,申请释放速度要高于堆内存。
三、栈内存相对于堆内存要小的多,所以在编程的时候,一般不建议使用占空间过大的局部变量。
四、堆中所有数据均由编程人员申请使用。 栈中除了存放函数中可见的局部变量外,还有各种系统环境数据。
4. c语言,这个入栈重新分配内存为什么s.top是base加原来原来size的大小
根据if的判断条件,只有在栈满的时候才会重新分配空间,重新分配空间后再入栈就是在之前栈顶指针+1的位置
比如说现在base为0,最大空间为4,四个元素地址就分别为0,1,2,3。重新分配后再入栈,就是在4的位置,也就是0+4。
5. 在C语言中,如何给函数分配内存
不知lz有没听说过虚存一说,当源码被编译成二进制文件后,其中的变量,函数的虚拟地址,也就是内存空间中的地址就已确定,在运行时,操作系统为其分配物理内存并添加虚拟地址到物理地址的映射。
再说的多一点,一个进程(运行的程序)可分为若干段:代码段、数据段、堆栈段等,其中函数所操作的空间(也就是局部变量的空间)就位于堆栈段,所谓函数分配内存大小,实际就是堆栈段指针的变化而已。
6. 关于c语言程序内存分配的问题
比如: for ( ;; ) { int a; }
这个临时变量a分配是在栈中,如果是malloc是在堆中。
一般来说,c语言大括号中开设的变量,除主程序的外都是在栈中,malloc都是在堆中。
7. C语言:栈中内存分配是连续的,堆中内存分配是不连续的,对吗
1、栈中的内存是操作系统自动分配的,可以理解成为时连续的,对中的内存分配是因为我们malloc空间的时候,申请的空间的大小不一样造成了碎片。使用malloc的时候系统内部有一个空闲内存映射表,系统会自动查找空闲内存中的第一个合适大小的空间分配。
2、每一次分配的内存是连续的,但如果用结构体链表来管理分配的内存就可以将每一次分配的内存虚拟的连接起来,但前提是每一次分配的内存还是连续的,只是每个节点所占的内存单元不是连续的。
8. C语言:内存分哪几个区各有什么用
32位操作系统中有4G的虚拟内存,1、os区为系统所占内存 2、栈区auto区的内存是自动分配的,不需要malloc申请 3、堆区需要自己申请所要用的内存,在用的同时,用完之后要用free释放,防止内存泄漏 4、静态区分中有BSS区.文本区.常量区
9. c语言数组在内存中是怎么分配的
C语言中内存为分三类:栈区、堆区、静态数据区。
局部变量在栈上分配,函数调用前的栈指针,要和函数返回后的栈指针一样,否则就会出错。
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语言栈内存分配扩展阅读
c语言数组在内存分配
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语言中,内存分配时栈和堆的区别,各自的优缺点
栈是自动分配 的,随用随回收。
堆这个分好多种的,以windows系统来说,你运行一个程序,就至少有两个堆,一个是进程默认堆,一个是动态分配堆 也就是C语言的中 malloc或者C++中的new分配的内存
说到本质其实没啥区别,都是虚拟内存。。