你懂c語言的記憶體分佈模型嗎？一文詳解記憶體分佈模型

什麼是c語言的記憶體分佈模型？

從本章開始，將引入費曼學習法來講解一個概念
在这里插入图片描述
只有自己明確了目標，通過講述的方式，使得另外一個人也懂了，纔算是真正懂了。
好了，言歸正傳，說c的記憶體分佈模型，C的記憶體分佈主要有5個：

堆(heap)
棧(stack)
全域性(靜態)儲存區（Uninitialized data segment）
文字常數區（Initialized data segment）
程式程式碼區（Text）

記憶體佈局如下(來源)：
内存模型

堆(heap)

堆是由程式設計師手動分配和釋放，這個不同意數據結構中的堆，分配方式類似鏈表，由malloc(C語言)或 new(c++)來分配，free（c語言）和delete(c++)釋放，若程式設計師不釋放，程式結束後由系統釋放。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    char *pStr = malloc(sizeof(char)*4); //使用malloc的堆上分配了空間，並用pStr指向這個堆空間，pStr是分配在棧上的
    return 0;
}

棧(stack)

棧是由編譯器自動分配和釋放的，存放函數的參數值，區域性變數等，操作方式類似數據結構中的棧。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int data; 	//data 儲存在棧上
    return 0;
}

全域性(靜態)儲存區（Uninitialized data segment）

DATA段存放初始化的全域性變數和初始化靜態變數，程式結束後由系統釋放

#include <stdio.h>
int data1 = 10 ;  //初始化的變數data1分配在data段
int main(void)
{
    static int data2 = 3;  //初始化的變數data2分配在data段
    return 0;
}

全部未初始化區（Initialized data segment）

BSS段存放未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數，程式結束後由系統釋放.
下述data1和data2都是在BSS段

#include <stdio.h>
int data1; // 未初始化的變數data1分配在bss段
int main(void)
{
    static int data2;  // 未初始化的變數data2分配在bss段
    return 0;
}

程式程式碼區（Text）

程式程式碼區存放函數體的二進制程式碼

深入理解記憶體分佈

給定一個例子說明記憶體分佈

沒有變數

#include <stdio.h> 
  
int main(void) 
{ 
    return 0; 
}

編譯後檢視

root@ubuntu:~# gcc -c test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
103 0 0 103 67 test-layout

發現bss段都爲0，

區域性靜態未初始化區，存放bss段

在修改一下：

#include <stdio.h> 
  
int main(void) 
{ 
	static int data;	//在未初始化區bss
    return 0; 
}

再編譯檢視：

root@ubuntu:~/# gcc test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
1418 544 8 1970 7b2 test-layout

bss段有增加成8了

區域性靜態初始化區，存放data段

同樣，將該值修改成一個初始化的值：

#include <stdio.h> 
  
int main(void) 
{ 
	static int data = 100;	//在初始化區data
    return 0; 
}

再編譯檢視：

root@ubuntu:~/# gcc test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
1418 548 4 1970 7b2 test-layout

全域性靜態未初始化區，存放bss段

將data存放全域性未初始化區：

#include <stdio.h> 
 
int data; // 全域性未初始化去
 
int main(void) 
{ 
    return 0; 
}

編譯檢視：

root@ubuntu:~/# gcc test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
1418 544 8 1970 7b2 test-layout

全域性靜態未初始化區，存放bss段

#include <stdio.h> 
 
int data1; //Stored in uninitialized area，全域性未初始化區
 
int main(void) 
{ 
    static int data2; //Stored in uninitialized area，全域性未初始化區
   
    return 0; 
}

root@ubuntu:~/# gcc test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
1418 544 16 1978 7ba test-layout

全域性初始化和區域性靜態初始化，存放data段

#include <stdio.h> 
 
int data1 = 0; //Stored in initialized area
 
int main(void) 
{ 
    static int data2 = 0; //Stored in initialized area
   
    return 0; 
}

編譯檢視：

root@ubuntu:~/# gcc test-layout.c -o test-layout
root@ubuntu:~/# size test-layout
text data bss dec hex filename
1418 544 16 1978 7ba test-layout

問題

在堆上，分配好的空間，若程式設計師不釋放，程式結束由系統釋放，那是不是可以不用釋放，由系統釋放就可以了

這個問題提出來很危險的，記憶體是有限的，若堆上的記憶體不釋放，就會造成記憶體泄露，程式正常執行中沒有可用的記憶體，就會導致系統異常，在平時的測試環境中沒有釋放記憶體，好像還看不出什麼異常，但是，當程式在線上環境24小時執行，記憶體不斷泄露導致沒有可用的記憶體就會出現異常！