存储介质－－栈、堆

明显的看出全局变量还有static是存储在一起的，局部变量在一起，常数有自己的地方，malloc也是。

从而可以知道虚拟地址空间的分配：

【栈】空间存放局部变量，函数形参

【堆】空间存放malloc，relloc，calloc分配空间、

【数据段】里面有BSS区，rodate区，date区，BSS存放未初始化全局变量，rodate存放常量，date存放全局变量和static修饰的变量

堆和栈的区别：

1. 堆是先进先出，而栈是现金后出

2. 堆的管理权限是系统，而栈的是用户

3. 堆中未初始化的变量，为0，而栈中是随机值

下面是网上的几点区别：

4. 申请空间的响应不同：
      栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。 
      堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的 delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。


5. 效率
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。 
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 


6. 申请大小的限制 
　　栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。 
　　堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。 
　　 
7. 堆和栈中的存储内容 
　　栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 
　　        当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。 
　　堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。 

参考：https://blog.csdn.net/insanity666/article/details/52837619

C语言中局部变量与全局变量在内存中的存放位置

C语言中局部变量和全局变量变量的存储类别(static,extern,auto,register)

１．变量的时效类别

1.1局部变量和全局变量

在讨论函数的形参变量时曾经提到，形参变量只在被调用期间才分配内存单元，调用结束立即释放。这一点表明形参变量只有在函数内才是有效的，离开该函数就不能再使用了。这种变量有效性的范围称变量的作用域。不仅对于形参变量，Ｃ语言中所有的量都有自己的作用域。变量说明的方式不同，其作用域也不同。Ｃ语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。

２.1局部变量

局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内，离开该函数后再使用这种变量是非法的。

关于局部变量的作用域还要说明以下几点：
1)主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，不能在其它函数中使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的变量。因为主函数也是一个函数，它与其它函数是平行关系。这一点是与其它语言不同的，应予以注意。
2)形参变量是属于被调函数的局部变量，实参变量是属于主调函数的局部变量。
3)允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆。如在前例中，形参和实参的变量名都为n，是完全允许的。
4)在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。

２.2全局变量

全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。

关于全局变量的作用域还要说明以下：

在函数中使用全局变量，一般应作全局变量说明。只有在函数内经过说明的全局变量才能使用。全局变量的说明符为extern。但在一个函数之前定义的全局变量，在该函数内使用可不再加以说明。

2.变量的存储类别

2.1动态存储方式与静态动态存储方式

前面已经介绍了，从变量的作用域（即从空间）角度来分，可以分为全局变量和局部变量。
从另一个角度，从变量值存在的时间（即生存期）角度来分，可以分为静态存储方式和动态存储方式。
静态存储方式：是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。
动态存储方式：是在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。

用户存储空间可以分为三个部分：

1)程序区；
2)静态存储区；
3)动态存储区；
全局变量全部存放在静态存储区，在程序开始执行时给全局变量分配存储区，程序运行完毕就释放。在程序执行过程中它们占据固定的存储单元，而不动态地进行分配和释放；

动态存储区存放以下数据：

1)函数形式参数；
2)自动变量（未加static声明的局部变量）；
3) 函数调用实的现场保护和返回地址；
对以上这些数据，在函数开始调用时分配动态存储空间，函数结束时释放这些空间。
在c语言中，每个变量和函数有两个属性：数据类型和数据的存储类别。

2.2auto变量

函数中的局部变量，如不专门声明为static存储类别，都是动态地分配存储空间的，数据存储在动态存储区中。函数中的形参和在函数中定义的变量（包括在复合语句中定义的变量），都属此类，在调用该函数时系统会给它们分配存储空间，在函数调用结束时就自动释放这些存储空间。这类局部变量称为自动变量。自动变量用关键字auto作存储类别的声明。

例如：a是形参，b，c是自动变量，对c赋初值3。执行完f函数后，自动释放a，b，c所占的存储单元。
关键字auto可以省略，auto不写则隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。

2.3register变量

为了提高效率，C语言允许将局部变量得值放在CPU中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字register作声明。

说明：
1) 只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；
2)一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；
3)局部静态变量不能定义为寄存器变量。
 

2.4用static声明局部变量

有时希望函数中的局部变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值，这时就应该指定局部变量为“静态局部变量”，用关键字static进行声明。

对静态局部变量的说明：

1)静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元。在程序整个运行期间都不释放。而自动变量（即动态局部变量）属于动态存储类别，占动态存储空间，函数调用结束后即释放。
2)静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；而对自动变量赋初值是在函数调用时进行，每调用一次函数重新给一次初值，相当于执行一次赋值语句。
3)如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。而对自动变量来说，如果不赋初值则它的值是一个不确定的值。

2.5用extern声明外部变量

外部变量（即全局变量）是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量作“外部变量声明”。表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。

说明：在本程序文件的最后1行定义了外部变量A，B，但由于外部变量定义的位置在函数main之后，因此本来在main函数中不能引用外部变量A，B。现在我们在main函数中用extern对A和B进行“外部变量声明”，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量A和B。

参考：https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/44674387