浅析C/C++变量在内存中的分布
时间：2020-11-29 11:03:31 | 栏目：C代码 | 点击：次
C/C++变量在内存中的分布在笔试时经常考到，虽然简单，但也容易忘记，因此在这作个总结，以加深印象。
先写一个测试程序：
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int g_i = 100;
int g_j = 200;
int g_k, g_h;
int main()
{
const int MAXN = 100;
int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int));
static int s_i = 5;
static int s_j = 10;
static int s_k;
static int s_h;
int i = 5;
int j = 10;
int k = 20;
int f, h;
char *pstr1 = "MoreWindows123456789";
char *pstr2 = "MoreWindows123456789";
char *pstr3 = "Hello";
printf("堆中数据地址：0x%08x\n", p);
putchar('\n');
printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &i, i);
printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &j, j);
printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &k, k);
printf("栈中数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &f, f);
printf("栈中数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &h, h);
putchar('\n');
printf("静态数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_i, s_i);
printf("静态数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_j, s_j);
printf("静态数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &s_k, s_k);
printf("静态数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &s_h, s_h);
putchar('\n');
printf("全局数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_i, g_i);
printf("全局数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_j, g_j);
printf("全局数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &g_k, g_k);
printf("全局数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &g_h, g_h);
putchar('\n');
printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);
printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);
printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3);
free(p);
return 0;
}
运行结果（Release版本，XP系统）如下：
可以看出：
1. 变量在内存地址的分布为：堆-栈-代码区-全局静态-常量数据
2. 同一区域的各变量按声明的顺序在内存的中依次由低到高分配空间（只有未赋值的全局变量是个例外）
3. 全局变量和静态变量如果不赋值，默认为0。 栈中的变量如果不赋值，则是一个随机的数据。
4. 编译器会认为全局变量和静态变量是等同的，已初始化的全局变量和静态变量分配在一起，未初始化的全局变量和静态变量分配在另一起。
上面程序全在一个主函数中，下面增加函数调用，看看函数的参数和函数中变量会分配在什么地方。
程序如下：
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
void fun(int i)
{
int j = i;
static int s_i = 100;
static int s_j;
printf("子函数的参数: 0x%p = %d\n", &i, i);
printf("子函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &j, j);
printf("子函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);
printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);
}
int main()
{
int i = 5;
static int s_i = 100;
static int s_j;
printf("主函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &i, i);
printf("主函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);
printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);
putchar('\n');
fun(i);
return 0;
}
运行结果如下：
可以看出，主函数中栈的地址都要高于子函数中参数及栈地址，证明了栈的伸展方向是由高地址向低地址扩展的。主函数和子函数中静态数据的地址也是相邻的，说明程序会将已初始化的全局变量和静态变量分配在一起，未初始化的全局变量和静态变量分配在一起。