详解C语言中的内存四区模型及结构体对内存的使用
内存四区
1、代码区
代码区code，程序被操作系统加载到内存的时候，所有的可执行代码都加载到代码区，也叫代码段，这块内存是不可以在运行期间修改的。
2、静态区
所有的全局变量以及程序中的静态变量都存储到静态区。
3、栈区
栈stack是一种先进后出的内存结构，所有的自动变量，函数的形参都是由编译器自动放出栈中，当一个自动变量超出其作用域时，自动从栈中弹出。对于自动变量，什么时候入栈，什么时候出栈，是不需要程序控制的，由C语言编译器。实现栈不会很大，一般都是以K为单位的。
当栈空间以满，但还往栈内存压变量，这个就叫栈。溢出对于一个32位操作系统，最大管理管理4G内存，其中1G是给操作系统自己用的，剩下的3G都是给用户程序，一个用户程序理论上可以使用3G的内存空间。
注意：C语言中函数参数入栈的顺序是从右往左。
4、堆区
堆heap和栈一样，也是一种在程序运行过程中可以随时修改的内存区域，但没有栈那样先进后出的顺序。堆是一个大容器，它的容量要远远大于栈，但是在C语言中，堆内存空间的申请和释放需要手动通过代码来完成。
代码示例：
#include<stdio.h>
intc=0;//静态区
voidtest(inta,intb)//形参a，b都在栈区
{
printf("%d,%d\n",&a,&b);
}
int*geta()//函数的返回值是一个指针
{
inta=100;//栈区
return&a;
}//inta的作用域就是这个{}
intmain()
{
int*p=geta();//这里得到一个临时栈变量的地址，这个地址在函数geta调用完成之后已经无效了
*p=100;
printf("%d\n",*p);
staticintd=0;//静态区
inta=0;//栈区
intb=0;
printf("%d,%d,%d,%d,%d\n",&a,&b,&c,&d,main);
test(a,b);
return0;
}
/*
输出结果
100
2619740,2619728,9404720,9404724,9376059
2619512,2619516
*/
堆使用注意事项：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int*geta()//错误，不能将一个栈变量的地址通过函数的返回值返回
{
inta=0;
return&a;
}
int*geta1()//可以通过函数的返回值返回一个堆地址，但记得，一定要free
{
int*p=(int*)malloc(sizeof(int));//申请了一个堆空间
returnp;
}
int*geta2()//合法的，但是记住这里不能用free
{
staticinta=0;//变量在静态区，程序运行过程中一直存在
return&a;
}
voidgetHeap(int*p)
{
printf("p=%p\n",&p);
p=(int*)malloc(sizeof(int)*10);
}//getHeap执行完之后，p就消失了，导致他指向的具体堆空间的地址编号也随之消失了
//这里发生了内存泄漏
voidgetHeap1(int**p)
{
*p=(int*)malloc(sizeof(int)*10);
}//这里的操作就是正确的
intmain()
{
int*p=NULL;
printf("p=%p\n",&p);
getHeap(p);//实参没有任何改变
getHeap1(&p);//得到了堆内存的地址
printf("p=%d\n",p);
p[0]=1;
p[1]=2;
printf("p[0]=%d,p[1]=%d\n",p[0],p[1]);
free(p);
return0;
}
结构体内存对齐模式
结构体内存对齐模式各种情况详解
#include<stdio.h>
structA
{
inta;//此时结构体占用4个字节
charb;//此时结构体占用8个字节
charc;//还是8个字节
chard;//还是8个字节
chare;//还是8个字节
charf;//现在是12个字节
};
structB
{
chara;//1个字节
charb;//2个字节
charc;//3个字节
};
structc
{
charname[10];//10个字节
chara;//11个字节
//对于char型数组来说，会把数组每个元素当作一个char类型
};
structd
{
intname[10];//40个字节
chara;//44个字节
charb;//44个字节
};
structe
{
chara;//1个字节
intb;//8个字节
charc;//12个字节
//这种写法内存的消耗相比A就会变大
};
structf
{
chara;//1
shortb;//4注意这里short占用的是剩下三个字节中的后两个
//内存对齐总是以2的倍数对齐
charc;//所以此时是6
intd;//12
shorte;//16
charf;//16
};
结构体变相实现数组赋值
structname
{
chararray[10];
};
intmain()
{
charname1[10]="name1";
charname2[20]="name2";
name1=name2;//这里是出错的，不能在数组之间进行赋值
structnamea1={"hello"};
structnamea2={0};
a2=a1;//这里通过结构体可以赋值的特性变相实现了数组的赋值
return0;
}
结构体内存泄漏
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
unionA
{
chara;
char*b;//联合体的指针成员要特别注意
};
intmain()
{
Aa;
a.b=(char*)malloc(10);//b指向了一个堆的地址
//如果联合体中有指针成员，那么一定要使用完这个指针，并且free指针之后才能使用其他成员
a.a=10;//b的值也成了10了
free(b);//此时释放b是错误的，因为在上面一行对a进行赋值时，已经将b的值更改了，这里造成了内存泄漏
return0;
}