全局变量与常量在内存中的布局分析及应用

元旦快乐

happy new year

新年最大的心愿就是一家人平平安安&＃xff0c;幸福开心。

大人物小城梦公众号&＃xff0c;祝福大家&＃xff0c;元旦快乐。长大后&＃xff0c;因为各种原因&＃xff0c;陪伴家人很少&＃xff0c;在以后的每年&＃xff0c;一定多拿出一些时间陪陪家人。

内存结构

memory  structure

    内存中&＃xff0c;有代码段&＃xff0c;数据段&＃xff0c;栈&＃xff0c;堆。数据段分为已初始化和未初始化。

    内存中属性很多&＃xff0c;但作为程序员&＃xff0c;只重点关注读(read)&＃xff0c;写(write)&＃xff0c;执行(execyte)&＃xff0c;共享(share)&＃xff0c;这四个属性。英语取开头字母&＃xff0c;缩写为rwes。

    代码段放程序的代码&＃xff0c;属性是可读可执行。

    数据段放全局数据&＃xff0c;静态数据和常量。未初始化部分&＃xff0c;属性是可读写。已初始化部分&＃xff0c;分两部分&＃xff0c;一部分属性是可读写&＃xff0c;一部分属性是只读。

    栈放参数&＃xff0c;局部变量&＃xff0c;保存的环境和返回地址&＃xff0c;属性是可读写。

    堆的属性是可读写。

    这里的属性是初始状态&＃xff0c;在程序运行过程中&＃xff0c;操作系统有一定的机制可以调整属性。

全局变量和常量的内存分布

Memory distribution for global variables and constants

    游离在其他函数以外&＃xff0c;定义的变量&＃xff0c;叫做全局变量。全局变量可以被所有函数同时访问。

    编写程序&＃xff1a;

#include #include int g_nTest1 &＃61; 0x53801204;int g_nTest2 &＃61; 0x41201314;void foo(){ printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1);}int main(){ int nTest &＃61; 999; printf("%p:", &nTest); printf("%d\r\n", nTest); printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1); foo(); system("pause"); return 0;}

    按 F10 进行单步调试&＃xff0c;可以看到 nTest 的地址是 0019ff2c

    g_nTest1 的地址是 00429098 &＃xff0c;g_nTest2 的地址是 0042909c。两个是相邻的。

    由此可见&＃xff0c;编译器分配变量的原则&＃xff1a;按同内存属性类型分配

    在原有代码中&＃xff0c;定义一个字符串 Hello

#include #include int g_nTest1 &＃61; 0x53801204;char g_szHello[] &＃61; "Hello";int g_nTest2 &＃61; 0x41201314;void foo(){ printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1);}int main(){ int nTest &＃61; 999; printf("%p:", &nTest); printf("%d\r\n", nTest); printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1); foo(); system("pause"); return 0;}

    按 F10 进行单步调试&＃xff0c;从内存结构可以看出&＃xff0c;虽然数据类型不一致&＃xff0c;有 int 类型&＃xff0c;有字符串。但是它们都是已初始化的全局数据&＃xff0c;所以分配的空间是连续的。

    将代码中的 g_nTest2 的初值去掉

#include #include int g_nTest1 &＃61; 0x53801204;char g_szHello[] &＃61; "Hello";int g_nTest2;void foo(){ printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1);}int main(){ int nTest &＃61; 999; printf("%p:", &nTest); printf("%d\r\n", nTest); printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1); foo(); system("pause"); return 0;}

    因为 g_nTest1 和 g_szHello 是已初始化全局数据&＃xff0c;而 g_nTest2 是未初始化全局数据&＃xff0c;所以 g_nTest1 和 g_szHello 连续放在已初始化全局数据区&＃xff0c;g_nTest2 独自放在未初始化全局数据区。

    按 F10 进行单步调试&＃xff0c;g_nTest1 的地址是 00426a30 。g_szHello 的地址是 00426a34&＃xff0c;和 g_nTest1 是连续排列的。而 g_nTest2 的地址却是 00429e60。

    添加常量 g_nTest &＃61; 0x13145201 在代码中

#include #include int g_nTest1 &＃61; 0x53801204;char g_szHello[] &＃61; "Hello";int g_nTest2;const int g_nTest &＃61; 0x13145201void foo(){ printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1);}int main(){ int nTest &＃61; 999; printf("%p:", &nTest); printf("%d\r\n", nTest); printf("%p:", &g_nTest1); printf("%d\r\n", g_nTest1); foo(); system("pause"); return 0;}

    按 F10 进行单步调试&＃xff0c;可见&＃xff0c;初始化全局数据在一个内存空间&＃xff0c;未初始化全局数据在一个内存空间&＃xff0c;常量在一个内存中间。