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    C语言编程程序的内存如何布局

    C语言程序在内存中各个段的组成   C语言程序连接过程中的特性和常见错误   C语言程序的运行方式   一:C语言程序的存储区域   由C语言代码(文本文件)形成可执行程序(二进制文件),需要经过编译-汇编-连接三个阶段。编译过程把C语言文本文件生成汇编程序,汇编过程把汇编程序形成二进制机器代码,连接过程则将各个源文件生成的二进制机器代码文件组合成一个文件。   C语言编写的程序经过编译-连接后,将形成一个统一文件,它由几个部分组成。在程序运行时又会产生其他几个部分,各个部分代表了不同的存储区域:   1.代码段(Code或Text)   代码段由程序中执行的机器代码组成。在C语言中,程序语句进行编译后,形成机器代码。在执行程序的过程中,CPU的程序计数器指向代码段的每一条机器代码,并由处理器依次运行。   2.只读数据段(RO data)   只读数据段是程序使用的一些不会被更改的数据,使用这些数据的方式类似查表式的操作,由于这些变量不需要更改,因此只需要放置在只读存储器中即可。   3.已初始化读写数据段(RW data)   已初始化数据是在程序中声明,并且具有初值的变量,这些变量需要占用存储器的空间,在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内,并具有初值,以供程序运行时读写。   4.未初始化数据段(BSS)   未初始化数据是在程序中声明,但是没有初始化的变量,这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。   5.堆(heap)   堆内存只在程序运行时出现,一般由程序员分配和释放。在具有操作系统的情况下,如果程序没有释放,操作系统可能在程序(例如一个进程)结束后回收内存。   6.栈(stack)   栈内存只在程序运行时出现,在函数内部使用的变量、函数的参数以及返回值将使用栈空间,栈空间由编译器自动分配和释放。   C语言目标文件的内存布局   看一个例子:   int a = 0; //全局初始化区,。data段   static int b=20; //全局初始化区,。data段   char *p1; //全局未初始化区 .bss段   const int A = 10; //.rodata段   void main(void)   {   int b; //栈   char s[] = "abc"; //栈   char *p2; //栈   static int c = 0; //全局(静态)初始化区 .data段   char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区,p3 在栈上。   p1 = (char*) malloc(10);//分配得来的10和20个字节的区域就在堆区   p2 = (char*) malloc(20);   strcpy(p1, "123456"); //123456\0 在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方   }    代码段、只读数据段、读写数据段、未初始化数据段属于静态区域,而堆和栈属于动态区域。代码段、只读数据段和读写数据段将在链接之后产生,未初始化数据 段将在程序初始化的时候开辟,而堆和栈将在程序的运行中分配和释放。C语言程序分为映像和运行时两种状态。在编译-连接后形成的映像中,将只包含代码段 (Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在程序运行之前,将动态生成未初始化数据段(BSS),在程序的运行时还将 动态形成堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。一般来说,在静态的映像文件中,各个部分称之为节(Section),而在运行时的各个部分称之为段 (Segment)。如果不详细区分,可以统称为段。   知识点:   C语言在编译和连接后,将生成代码段(Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在运行时,除了以上三个区域外,还包括未初始化数据段(BSS)区域和堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。   二:C语言程序的段   1.代码段(code或text)   代码段由各个函数产生,函数的每一个语句将最终经过编绎和汇编生成二进制机器代码(具体生生哪种体系结构的机器代码由编译器决定)。   2.只读数据段(RO Data)   只读数据段由程序中所使用的数据产生,该部分数据的特点是在运行中不需要改变,因此编译器会将该数据段放入只读的部分中。C语言中的只读全局变量,只读局部变量,程序中使用的常量等会在编译时被放入到只读数据区。    注意:定义全局变量const char a[100]={"ABCDEFG"};将生成大小为100个字节的只读数据区,并使用“ABCDEFG”初 始化。如果定义为:const char a[ ]={"ABCDEFG"};则根

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    开篇:预备知识---1

    ​ 大家好,好久不写博客了,久违的感觉。这篇文章是 C/C++ 程序设计专栏的第一篇文章。说实话这个专栏申请了有半年多了,但是到目前为止仍然没有文章产出,本来打算今年年初开始动笔,其中又因为毕业的相关事宜耽误了很长时间,想想真的是非常惭愧。从另一个方面也暴露出了自己在时间管理方面能力的不足。以后真的是得多注意这方面的东西。好了,我们还是进入正题吧。说实话 C语言是我最早接触的编程语言,大一大二写算法代码的时候都是用的 C 和 C++,当时觉得 C语言从某些方面来看非常鸡肋,比如说我们用标准 C语言 语法无法写出漂亮的图形化界面,只适用于做数据处理。后来当我真正对 C语言有了一个更加深入的了解了之后才发现以前的自己太年轻。想要写出图形界面我们随便使用一种图形化框架(MFC、QT 等)就可以达到目的。这些图形化框架是遵循标准 C/C++ 语法的,在这个基础上各种图形库框架提供了各种类库来供开发者使用,这些类库就包括了一些图形化控件(窗口、按钮、对话框等)。因此我们借助这些框架提供的各种类库组合起来就可以写出漂亮的界面。而当我们熟悉了这些框架的相关原理(当然这里面包括很多东西,比如窗口的声明周期、组件的绘制原理和时间、整个程序框声明周期、消息处理机制等)后。回过头来我们会发现这些框架是在 C/C++ 语法的基础上将操作系统提供的一些接口以某种思想(面向对象编程)封装了起来,让我们可以通过调用其封装的相关 API 来间接的调用操作系统的相关接口。其本质上还是需要遵循 C/C++ 语法规则(当然,能设计出一款图形库框架是非常了不起的)。因此本专栏的重点是放在 C/C++ 的语言特性和一些必要的底层原理上,不会从 0 开始介绍 C/C++ 的语法。同时,对于图形化相关的东西不会过多介绍。也算是对 C/C++ 做一个学习总结。作者水平有限,如果文章中有不正确之处还望多多指点,谢谢大家。

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