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编程问答

C语言中队列、堆栈、内存映射、多线程概念

發布時間:2023/12/18 编程问答 49 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 C语言中队列、堆栈、内存映射、多线程概念 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

隊列:先近先出;

棧:先近后出;棧的大小是由編譯器決定的,默認大小是1M,可以更改,但是一般不建議修改,每個exe都有一個棧,無法利用較大內存,用完立刻回收;棧是自動回收內存;堆必須手動釋放;

棧區存放的是變量;

堆區:動態開辟內存;

?

上面的p在戰棧區,存儲了堆區的某一個地址;

一個程序本質上都是由 BSS 段、data段、text段三個組成的;程序編譯后生成的目標文件至少含有這三個段;.text即為代碼段,為只讀。.bss段包含程序中未初始化的全局變量和未初始化的static變量。

未初始化的符號在目標文件的bss段中,而初始化的符號在data段中。

局部變量存在于(堆棧)中,全局變量存在于(靜態區)中,動態申請數據存在于(堆)中。


未初始化的全局變量,static變量,編譯器會自動初始化為0. 這樣可以減少可執行文件的大小。

局部變量的值是不確定的。因為使用的時候會先賦值在使用。


BSS段:(bss segment)通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量、未初始化的靜態變量的一塊內存區域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬于靜態內存分配。

text代碼段: 代碼段(code segment/text segment)通常是指用來存放程序執行代碼的一塊內存區域。這部分區域的代碼屬于只讀。在代碼段中,字符串常量也屬于這部分。函數在代碼區;

***data數據段:數據段(data segment)通常是指用來存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。數據段屬于靜態內存分配;data段包含三個部分:heap(堆)、stack(棧)和靜態數據區。
堆(heap):堆是用于存放進程運行中被動態分配的內存段,它的大小并不固定,可動態擴張或縮減。
棧(stack):棧又稱堆棧, 是用戶存放程序臨時創建的局部變量,也就是說我們函數括弧“{}”中定義的變量(但不包括static聲明的變量,static意味著在數據段中存放變 量,),在函數被調用時,棧用來傳遞參數和返回值等。由于棧的先進先出特點,所以棧特別方便用來保存/恢復調用現場。
函數的參數、非靜態局部變量,返回的地址都在棧區;參數壓棧的順序是從右向左;
靜態數據區:存放的是程序中已初始化的全局變量、已初始化的靜態變量和常量;雖然在函數局部定義常量, 但其存儲位置為靜態數據區而不是局部棧區。

靜態數據區與程序共存亡,靜態區分配優先于main函數,棧區返回回收,反復釋放;

靜態全局變量只有當前.c文件能訪問,

text和data段都在可執行文件中(在嵌入式系統里一般是固化在鏡像文件中),由系統從可執行文件中加載;而BSS段不在可執行文件中,由系統初始化。

BSS段只保存沒有值的變量,所以事實上它并不需要保存這些變量的映像。運行時所需要的BSS段大小記錄在目標文件中,但BSS段并不占據目標文件的任何空間。

?

CPU是用于運算和控制的,只能賦中間臨時的值,不能保存結果;內存是用來保存結果的,只能對保存結果的內存賦值;

register int a;定義一個寄存器變量;寄存器是在CPU中的,運算速度比內存塊;

?

*****多線程

include<process.h>進程,一個進程中更可以有多個線程;

_beginthread( , , ); 開啟線程 ?——endthread();結束線程

函數存放在代碼區,函數名存放函數的地址;

/**********c語言內存分布如下**********/

一個程序本質上都是由 BSS 段、data段、text段三個組成的。這樣的概念在當前的計算機程序設計中是很重要的一個基本概念,而且在嵌入式系統的設計中也非常重要,牽涉到嵌入式系統運行時的內存大小分配,存儲單元占用空間大小的問題。

  • BSS段:在采用段式內存管理的架構中,BSS段(bss segment)通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬于靜態內存分配。
  • 數據段:在采用段式內存管理的架構中,數據段(data segment)通常是指用來存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。數據段屬于靜態內存分配。
  • 代碼段:在采用段式內存管理的架構中,代碼段(text segment)通常是指用來存放程序執行代碼的一塊內存區域。這部分區域的大小在程序運行前就已經確定,并且內存區域屬于只讀。在代碼段中,也有可能包含一些只讀的常數變量,例如字符串常量等。

程序編譯后生成的目標文件至少含有這三個段,這三個段的大致結構圖如下所示:

其中.text即為代碼段,為只讀。.bss段包含程序中未初始化的全局變量和static變量。data段包含三個部分:heap(堆)、stack(棧)和靜態數據區。

  • 堆(heap):堆是用于存放進程運行中被動態分配的內存段,它的大小并不固定,可動態擴張或縮減。當進程調用malloc等函數分配內存時,新分配的內存就被動態添加到堆上(堆被擴張);當利用free等函數釋放內存時,被釋放的內存從堆中被剔除(堆被縮減)
  • 棧 (stack):棧又稱堆棧, 是用戶存放程序臨時創建的局部變量,也就是說我們函數括弧“{}”中定義的變量(但不包括static聲明的變量,static意味著在數據段中存放變 量)。除此以外,在函數被調用時,其參數也會被壓入發起調用的進程棧中,并且待到調用結束后,函數的返回值也會被存放回棧中。由于棧的先進先出特點,所以 棧特別方便用來保存/恢復調用現場。從這個意義上講,我們可以把堆棧看成一個寄存、交換臨時數據的內存區。

當程序在執行時動態分配空間(C中的malloc函數),所分配的空間就屬于heap。其概念與數據結構中“堆”的概念不同。

stack段存放函數內部的變量、參數和返回地址,其在函數被調用時自動分配,訪問方式就是標準棧中的LIFO方式。(因為函數的局部變量存放在此,因此其訪問方式應該是棧指針加偏移的方式,否則若通過push、pop操作來訪問相當麻煩)

data段中的靜態數據區存放的是程序中已初始化的全局變量、靜態變量和常量。

在采用段式內存管理的架構中(比如intel的80x86系統),BSS 段(Block Started by Symbol segment)通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域,一般在初始化時 BSS 段部分將會清零。BSS 段屬于靜態內存分配,即程序一開始就將其清零了。

比如,在C語言之類的程序編譯完成之后,已初始化的全局變量保存在.data 段中,未初始化的全局變量保存在.bss 段中。

text和data段都在可執行文件中(在嵌入式系統里一般是固化在鏡像文件中),由系統從可執行文件中加載;而BSS段不在可執行文件中,由系統初始化。

圖引自《C專家編程》

BSS段只保存沒有值的變量,所以事實上它并不需要保存這些變量的映像。運行時所需要的BSS段大小記錄在目標文件中,但BSS段并不占據目標文件的任何空間。

  • //main.c??
  • int?a?=?0;?//全局初始化區??
  • char?*p1;?//全局未初始化區??
  • ??
  • main()??
  • {??
  • ????static?int?c?=0;?//全局(靜態)初始化區??
  • ????int?b;?//棧??
  • ????char?s[]?=?"abc";?//棧??
  • ????char?*p2;?//棧??
  • ????char?*p3?=?"123456";?//"123456\0"在常量區,p3在棧上。??
  • ????p1?=?(char?*)malloc(10);??
  • ????p2?=?(char?*)malloc(20);?//分配得來得10和20字節的區域就在堆區。??
  • }?
  • 總結

    以上是生活随笔為你收集整理的C语言中队列、堆栈、内存映射、多线程概念的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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