C语言内存分布思想概述

内存分布思想概述

通过我们前面对C的学习，我们知道了C就是不断地操作和分配内存类型资源的一种语言，它的核心思想就是如何操作内存。不管是指针还是数组，都是围绕着内存。随着对内存属性的深入，自然而然对于我们理解C的一些编程技巧和更高深的思想是很有帮助的。

内存的属性

大小

不管我们是什么数据类型，在编译器看到这个类型之后，就有一个内存大小为我们服务。只是对于指针而言，还多了一个指向类型的读取方法。

在哪里

在我们编写好代码之后，首先经过编译，再汇编，最后再经过链接。链接过程就是将数据和代码块放到段中。当我们定义一个int a的时候，我们只是指定了它的大小，我们却并没有让编译器知道我们需要将它保存在哪里。这个时候编译器就会采用默认方式将变量存储在一个段中，这个段是内存中存储不同属性数据的分段，所有的分段就构成了内存分布图。学习内存分布图的目的就是明白哪些数据和程序应该放在哪个段上。

测试代码如下

定义了一个变量a，我们通过%p来查看a存储的地址和main函数的地址，%p会在十六进制%x的基础上加上0x，只是为了便于查看。

运行结果如下

通过地址来看，局部变量a存储在高地址段，而main函数存储在低地址段。因为地址段从0x00000000到0xffffffff来说，main函数的地址相对来说是较低的。

我们将变量a定义到main函数的外面，使它成为一个全局变量，然后再运行：此时的内存地址非常相近了。

下图就是内存分布的图，最下面是低地址段。代码段在最低的地址段，再上面就是只读数据段，类似于我们前面定义的双引号字符串常量“Hello world”；再上面就是我们定义的全局变量，刚才我们定义在main函数外面的a就保存在这里。再上面是运行时的堆空间，通过malloc分配的变量保存在这里。再往上就是栈空间，存储局部变量。最上面就是操作系统的核心空间-内核空间，应用程序是不可以访问的，读取都是不可以的，在这个空间之下的被称为0到3G的空间。实际上在代码段往下也有一段内核空间，也是不建议访问的。那我们可以访问的空间就是去掉两头的空间。

对于内存分布图的理解，我们就了解了指针为什么不可以随意的访问一些空间，明白了内存分布图，我们就可以规避一些指针出错的问题，避免段错误的出现。当我们创建一个变量，我们就可以想象它在内存中的分布位置，它的地址是否可以赋值给一个可读的或者是可写的指针变量。