一、五大內(nèi)存分區(qū)

內(nèi)存分成5個(gè)區(qū)，它們分別是堆、棧、自由存儲(chǔ)區(qū)、全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和常量存儲(chǔ)區(qū)。

1、棧區(qū)(stack)：FIFO就是那些由編譯器在需要的時(shí)候分配，在不需要的時(shí)候自動(dòng)清除的變量的存儲(chǔ)區(qū)。里面的變量通常是局部變量、函數(shù)參數(shù)等。

2、堆區(qū)(heap)：就是那些由new分配的內(nèi)存塊，它們的釋放編譯器不去管，由我們的應(yīng)用程序去控制，一般一個(gè)new就要對(duì)應(yīng)一個(gè)delete。如果程序員沒(méi)有釋放掉，那么在程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)回收。

3、自由存儲(chǔ)區(qū)：就是那些由malloc等分配的內(nèi)存塊，它和堆是十分相似的，不過(guò)它是用free來(lái)結(jié)束自己的生命。

4、全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中，在以前的C語(yǔ)言中，全局變量又分為初始化的和未初始化的，在C++里面沒(méi)有這個(gè)區(qū)分了，他們共同占用同一塊內(nèi)存區(qū)。

5、常量存儲(chǔ)區(qū)：這是一塊比較特殊的存儲(chǔ)區(qū)，它們里面存放的是常量，不允許修改(當(dāng)然，你要通過(guò)非正當(dāng)手段也可以修改，而且方法很多)

內(nèi)存主要分為代碼段，數(shù)據(jù)段和堆棧。代碼段放程序代碼，屬于只讀內(nèi)存。數(shù)據(jù)段存放全局變量，靜態(tài)變量，常量等，堆里存放自己malloc或new出來(lái)的變量，其他變量就存放在棧里，堆棧之間空間是有浮動(dòng)的。數(shù)據(jù)段的內(nèi)存會(huì)到程序執(zhí)行完才釋放。調(diào)用函數(shù)先找到函數(shù)的入口地址，然后計(jì)算給函數(shù)的形參和臨時(shí)變量在棧里分配空間，拷貝實(shí)參的副本傳給形參，然后進(jìn)行壓棧操作，函數(shù)執(zhí)行完再進(jìn)行彈棧操作。字符常量一般放在數(shù)據(jù)段，而且相同的字符常量只會(huì)存一份。

二、C語(yǔ)言程序的存儲(chǔ)區(qū)域

1、由C語(yǔ)言代碼(文本文件)形成可執(zhí)行程序(二進(jìn)制文件)，需要經(jīng)過(guò)編譯-匯編-連接三個(gè)階段。編譯過(guò)程把C語(yǔ)言文本文件生成匯編程序，匯編過(guò)程把匯編程序形成二進(jìn)制機(jī)器代碼，連接過(guò)程則將各個(gè)源文件生成的二進(jìn)制機(jī)器代碼文件組合成一個(gè)文件。

2、C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序經(jīng)過(guò)編譯-連接后，將形成一個(gè)統(tǒng)一文件，它由幾個(gè)部分組成。在程序運(yùn)行時(shí)又會(huì)產(chǎn)生其他幾個(gè)部分，各個(gè)部分代表了不同的存儲(chǔ)區(qū)域：

1)代碼段(Code或Text)

代碼段由程序中執(zhí)行的機(jī)器代碼組成。在C語(yǔ)言中，程序語(yǔ)句執(zhí)行編譯后，形成機(jī)器代碼。在執(zhí)行程序的過(guò)程中，CPU的程序計(jì)數(shù)器指向代碼段的每一條機(jī)器代碼，并由處理器依次運(yùn)行。

2)只讀數(shù)據(jù)段(RO data)

只讀數(shù)據(jù)段是程序使用的一些不會(huì)被更改的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)的方式類似查表式的操作，由于這些變量不需要更改，因此只需要放置在只讀存儲(chǔ)器中即可。

3)已初始化讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW data)

已初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，并且具有初值的變量，這些變量需要占用存儲(chǔ)器的空間，在程序執(zhí)行時(shí)它們需要位于可讀寫(xiě)的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，并且有初值，以供程序運(yùn)行時(shí)讀寫(xiě)。

4)未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)

未初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，但是沒(méi)有初始化的變量，這些變量在程序運(yùn)行之前不需要占用存儲(chǔ)器的空間。

5)堆(heap)

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)，一般由程序員分配和釋放。在具有操作系統(tǒng)的情況下，如果程序沒(méi)有釋放，操作系統(tǒng)可能在程序(例如一個(gè)進(jìn)程)結(jié)束后會(huì)后內(nèi)存。

6)棧(statck)

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)，在函數(shù)內(nèi)部使用的變量，函數(shù)的參數(shù)以及返回值將使用棧空間，?？臻g由編譯器自動(dòng)分配和釋放。

3、代碼段、只讀數(shù)據(jù)段、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段、未初始化數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)區(qū)域，而堆和棧屬于動(dòng)區(qū)域。代碼段、只讀數(shù)據(jù)段和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段將在連接之后產(chǎn)生，未初始化數(shù)據(jù)段將在程序初始化的時(shí)候開(kāi)辟，而對(duì)堆和棧將在程序餓運(yùn)行中分配和釋放。

4、C語(yǔ)言程序分為映像和運(yùn)行時(shí)兩種狀態(tài)。在編譯-連接后形成的映像中，將只包含代碼段(Text)、只讀數(shù)據(jù)段(R0 Data)和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW

Data)。在程序運(yùn)行之前，將動(dòng)態(tài)生成未初始化數(shù)據(jù)段(BSS)，在程序的運(yùn)行時(shí)還將動(dòng)態(tài)生成堆(Heap)區(qū)域和棧(Stack)區(qū)域。

1、一般來(lái)說(shuō)，在靜態(tài)的映像文件中，各個(gè)部分稱之為節(jié)(Section)，而在運(yùn)行時(shí)的各個(gè)部分稱之為段(Segment)。如果不詳細(xì)區(qū)分，統(tǒng)稱為段。

2、C語(yǔ)言在編譯連接后，將生成代碼段(TEXT)，只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW

Data)。在運(yùn)行時(shí)，除了上述三個(gè)區(qū)域外，還包括未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)區(qū)域和堆(heap)區(qū)域和棧(Stack)區(qū)域。

三、C語(yǔ)言程序的段

1、段的分類

每一個(gè)源程序生成的目標(biāo)代碼將包含源程序所需要表達(dá)的所有信息和功能。目標(biāo)代碼中各段生成情況如下：

1)代碼段(Code)

代碼段由程序中的各個(gè)函數(shù)產(chǎn)生，函數(shù)的每一個(gè)語(yǔ)句將最終經(jīng)過(guò)編譯和匯編生成二進(jìn)制機(jī)器代碼

2)只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)

只讀數(shù)據(jù)段由程序中所使用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，該部分?jǐn)?shù)據(jù)的特點(diǎn)在運(yùn)行中不需要改變，因此編譯器會(huì)將數(shù)據(jù)放入只讀的部分中。C語(yǔ)言的一些語(yǔ)法將生成只讀數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段。

2、只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)

只讀數(shù)據(jù)段(RO

Data)由程序中所使用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，該部分?jǐn)?shù)據(jù)的特點(diǎn)是在運(yùn)行中不需要改變，因此編譯器會(huì)將數(shù)據(jù)放入只讀的部分中。以下情況將生成只讀數(shù)據(jù)段。

1)只讀全局變量

定義全局變量const char

a[100]=”abcdefg”將生成大小為100個(gè)字節(jié)的只讀數(shù)據(jù)區(qū)，并使用字符串“abcdefg”初始化。如果定義為const char

a[]=”abcdefg”,沒(méi)有指定大小，將根據(jù)“abcdefgh”字串的長(zhǎng)度，生成8個(gè)字節(jié)的只讀數(shù)據(jù)段。

2)只讀局部變量

例如：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量const char b[100]=”9876543210”;其初始化的過(guò)程和全局變量。

3)程序中使用的常量

例如：在程序中使用printf("information\n”),其中包含了字串常量，編譯器會(huì)自動(dòng)把常量“information

\n”放入只讀數(shù)據(jù)區(qū)。

注：在const char

a[100]={“ABCDEFG”}中，定義了100個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，但是只初始化了前面的8個(gè)字節(jié)(7個(gè)字符和表示結(jié)束符的‘\0’)。在這種用法中，實(shí)際后面的字節(jié)米有初始化，但是在程序中也不能寫(xiě)，實(shí)際上沒(méi)有任何用處。因此，在只讀數(shù)據(jù)段中，一般都需要做完全的的初始化。

3、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段(RW Data)

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段表示了在目標(biāo)文件中一部分可以讀也可以寫(xiě)的數(shù)據(jù)區(qū)，在某些場(chǎng)合它們又被稱為已初始化數(shù)據(jù)段。這部分?jǐn)?shù)據(jù)段和代碼，與只讀數(shù)據(jù)段一樣都屬于程序中的靜態(tài)區(qū)域，但是具有科協(xié)的特點(diǎn)。

1)已初始化全局變量

例如：在函數(shù)外部，定義全局的變量char a[100]=”abcdefg”

2)已初始化局部靜態(tài)變量

例如：在函數(shù)中定義static char

b[100]=”9876543210”。函數(shù)中由static定義并且已經(jīng)初始化的數(shù)據(jù)和數(shù)組將被編譯為讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段。

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)的特點(diǎn)是必須在程序中經(jīng)過(guò)初始化，如果只有定義，沒(méi)有初始值，則不會(huì)生成讀寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)，而會(huì)定義為未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(BSS)。如果全局變量(函數(shù)外部定義的變量)加入static修飾符，寫(xiě)成static

char a[100]的形式，這表示只能在文件內(nèi)部使用，而不能被其他文件使用。

4、未初始化數(shù)據(jù)段(BSS)

未初始化數(shù)據(jù)段常被稱之為BSS(英文名為Block start by

symbol的縮寫(xiě))。與讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段類似，它也屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。但是該段中數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)初始化。因此它只會(huì)在目標(biāo)文件中被標(biāo)識(shí)，而不會(huì)真正稱為目標(biāo)文件中的一個(gè)段，該段將會(huì)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生。未初始化數(shù)據(jù)段只有在運(yùn)行的初始化階段才會(huì)產(chǎn)生，因此它的大小不會(huì)影響目標(biāo)文件的大小。

四、在C語(yǔ)言的程序中，對(duì)變量的使用需要注意的問(wèn)題

1、在函數(shù)體中定義的變量通常是在棧上，不需要在程序中進(jìn)行管理，由編譯器處理。

2、用malloc，calloc,realoc等分配分配內(nèi)存的函數(shù)所分配的內(nèi)存空間在堆上，程序必須保證在使用后使用后freee釋放，否則會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏。

3、所有函數(shù)體外定義的是全局變量，加了static修飾符后的變量不管在函數(shù)內(nèi)部或者外部存放在全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))。

4、使用const定義的變量將放于程序的只讀數(shù)據(jù)區(qū)。

在C語(yǔ)言中，可以定義static變量：在函數(shù)體內(nèi)定義的static變量只能在該函數(shù)體內(nèi)有效;在所有函數(shù)體外定義的static變量，也只能在該文件中有效，不能在其他源文件中使用;對(duì)于沒(méi)有使用

static修飾的全局變量，可以在其他的源文件中使用。這些區(qū)別是編譯的概念，即如果不按要求使用變量，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。使用static

和沒(méi)使用static修飾的全局變量最終都將放置在程序的全局去(靜態(tài)去)。

五、程序中段的使用

C語(yǔ)言中的全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))，實(shí)際上對(duì)應(yīng)著下述幾個(gè)段：

只讀數(shù)據(jù)段:RO Data讀寫(xiě)數(shù)據(jù)段：RW Data未初始化數(shù)據(jù)段：BSS Data

一般來(lái)說(shuō)，直接定義的全局變量在未初始化數(shù)據(jù)區(qū)，如果該變量有初始化則是在已初始化數(shù)據(jù)區(qū)(RW Data),加上const修飾符將放置在只讀區(qū)域(RO

Data)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的单片机c语言存数据,单片机中C语言的数据存储与程序编写的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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