内存布局 - C 编程语言

在 C 编程语言中，内存是一个非常重要的概念。所有的程序都需要使用内存来存储数据和代码。了解内存布局可以帮助程序员更好地管理内存，避免内存泄漏和其他错误。

内存布局

内存布局通常由几个部分组成：代码段、全局变量、堆栈和堆。每个部分都有自己的特征和作用。

代码段

代码段是程序的指令集合。当程序被执行时，代码段被加载到内存中，并被 CPU 解释执行。代码段通常是只读的，因为程序运行时不应该被修改。

全局变量

全局变量是程序中声明在函数外部的变量。全局变量包括静态变量和全局变量。静态变量的作用域限制在所在的文件中，全局变量可以在整个程序中访问。

堆栈

堆栈是存储函数调用信息和局部变量的地方。每次有新的函数调用时，一个新的堆栈帧就会被创建，其中包含函数调用需要的参数、返回地址和其他信息。局部变量被存储在堆栈帧中。

堆

堆是动态分配内存的地方。堆是由程序员手动申请和释放的，因此需要特别注意内存泄漏。在 C 语言中，通过 malloc() 函数申请内存，通过 free() 函数释放内存。

代码示例

以下是一段程序，用于演示 C 语言中的内存布局：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int global_variable = 10;

int main() {
    int local_variable = 20;
    int *heap_variable = malloc(sizeof(int));

    printf("Address of code segment: %p\n", main);
    printf("Address of global variable: %p\n", &global_variable);
    printf("Value of global variable: %d\n", global_variable);
    printf("Address of local variable: %p\n", &local_variable);
    printf("Value of local variable: %d\n", local_variable);
    printf("Address of heap variable: %p\n", heap_variable);

    free(heap_variable);

    return 0;
}

输出结果：

Address of code segment: 0x56118ae01640
Address of global variable: 0x56118ae03024
Value of global variable: 10
Address of local variable: 0x7fff7dd792fc
Value of local variable: 20
Address of heap variable: 0x562c9f9fb260

此程序介绍了内存布局的基本概念，并演示了如何使用 C 语言申请和释放堆空间。程序员需要特别注意内存管理，确保程序没有内存泄漏和其他问题。