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C语言:内存分配---栈区、堆区、全局区、常量区和代码区

嵌入式xff 1016

前言:

今天同学们对“c语言开辟空间”可能比较重视,姐妹们都想要分析一些“c语言开辟空间”的相关内容。那么小编也在网上网罗了一些有关“c语言开辟空间””的相关文章,希望朋友们能喜欢,同学们快快来学习一下吧!

一、C语言内存分区

C语言内存分区示意图如下:

1. 栈区栈区介绍栈区由编译器自动分配释放,由操作系统自动管理,无须手动管理。栈区上的内容只在函数范围内存在,当函数运行结束,这些内容也会自动被销毁栈区按内存地址由高到低方向生长,其最大大小由编译时确定,速度快,但自由性差,最大空间不大。栈区先进后出原则,即先进去的被堵在屋里的最里面,后进去的在门口,释放的时候门口的先出去。存放内容临时创建的局部变量const定义的局部变量存放在栈区函数调用和返回时,其入口参数返回值存放在栈区2. 堆区堆区介绍堆区由程序员分配内存和释放。堆区按内存地址由低到高方向生长,其大小由系统内存/虚拟内存上限决定,速度较慢,但自由性大,可用空间大。调用函数malloc等函数实现动态分布内存。

void *malloc(size_t);
参数size_t是分配的字节大小。

返回值是一个void*型的指针,该指针指向分配空间的首地址。

(void *型指针可以任意转换为其他类型的指针)用free函数进行内存释放,否则会造成内存泄漏。

void free(void * /*ptr*/);
参数是开辟的内存的首地址。3. 全局(静态)区全局(静态)区介绍通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的变量的存储区,但它用于的是在整个程序运行期间都可见的全局变量和静态变量。全局区有 .bss段.data段组成,可读可写。.bss段未初始化的全局变量和未初始化的静态变量存放在.bss段。初始化为0的全局变量和初始化为0的静态变量存放在.bss段。.bss段不占用可执行文件空间,其内容由操作系统初始化。.data段已初始化的全局变量存放在.data段。已初始化的静态变量存放在.data段。.data段占用可执行文件空间,其内容有程序初始化。4. 常量区字符串数字等常量存放在常量区。const修饰的全局变量存放在常量区。程序运行期间,常量区的内容不可以被修改。5. 代码区程序执行代码存放在代码区,其值不能修改(若修改则会出现错误)。字符串常量和define定义的常量也有可能存放在代码区。二、STM32存储器分配1. 随机存储器—RAMRAM是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。当电源关闭时RAM不能保留数据(掉电数据消失哦)如果需要保存数据,就必须把它们写入一个长期的存储设备中(例如硬盘)。2. 只读存储器—ROMROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定,断电后所存数据也不会改变。

本文使用是STM32F103芯片,keil V5环境下默认的内存配置见下图:

ROM区域是0x8000000开始,大小是0x10000,这片区域是只读区域,不可修改,存放代码区常量区RAM区域是0x20000000开始,大小是0x5000,这片区域是可读写区域,存放的是全局(静态)区堆区栈区

该芯片的内部分区如下图所示:

三、基于STM32代码验证1. 详细代码如下

#include "main.h"#include <string.h> //用于字符串处理#include <stdio.h>	//用于printf打印#include <stdlib.h> //用于分配堆区---调用malloc和free#include "delay.h"#include "uart3.h"#include "led.h"//全局区		int 	q1;		//未初始化全局变量static 	int 	q2;		//未初始化静态变量	const  	int   	q3;		//未初始化只读变量				int   m1=1;		//已初始化全局变量static  int   m2=2;		//已初始化静态变量//常量区const   int   m3=3;		//已初始化只读变量				int main(void){	SystemCoreClockUpdate(); //设置系统时钟为72M	LED_GPIO_Config();	Uart3_init();		while(1)	{		//栈区			int 	 mq1;			//未初始化局部变量		int  	*mq2;			//未初始化局部指针变量					int   	mq3=3;		//已初始化局部变量			char 	qq[10] = "hello"; //已初始化局部数组				const  	int   mq4;			//未初始化局部只读变量		const   int   mq5=3;		//已初始化局部只读变量						//堆区		int *p1 = malloc(4);    //已初始化局部指针变量p1		int *p2 = malloc(4);    //已初始化局部指针变量p2								//全局区		static 	int 	mp1;			//未初始化局部静态变量			static  int   mp2=2;		//已初始化局部静态变量			//常量区		char *vv = "I LOVE YOU";//已初始化局部指针变量		char *mq = "5201314";			printf("\n栈区-变量地址\n");		printf("未初始化局部变量 		:0x%p\r\n",&mq1);		printf("未初始化局部指针变量		:0x%p\r\n",&mq2);		printf("已初始化局部变量			:0x%p\r\n",&mq3);		printf("已初始化局部数组			:0x%p\r\n", qq );				printf("未初始化局部只读变量 		:0x%p\r\n",&mq4);		printf("已初始化局部只读变量		:0x%p\r\n",&mq5);				printf("\n堆区-动态申请地址\r\n");		printf("已初始化局部int型指针变量p1   :0x%p\r\n", p1);		printf("已初始化局部int型指针变量p2   :0x%p\r\n", p2);		printf("\n全局区-变量地址\n");		printf("未初始化全局变量 	:0x%p\r\n",&q1);		printf("未初始化静态变量		:0x%p\r\n",&q2);		printf("未初始化只读变量		:0x%p\r\n",&q3);				printf("已初始化全局变量 	:0x%p\r\n",&m1);		printf("已初始化静态变量		:0x%p\r\n",&m2);		printf("未初始化局部静态变量	 :0x%p\r\n",&mp1);		printf("已初始化局部静态变量	 :0x%p\r\n",&mp2);							printf("\n常量区地址\n");		printf("已初始化只读变量		  :0x%p\r\n",&m3);		printf("已初始化局部指针变量	  :0x%p\r\n",vv );		printf("已初始化局部指针变量	  :0x%p\r\n",mq );				printf("\n代码区地址\n");		printf("程序代码区main函数入口地址	:0x%p\n", main);		led485_flicker();		delay_ms(1000);				free(p1);		free(p2);        	}}

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标签: #c语言开辟空间