程式儲存結構與程序結構

程式碼區（text segment）

載入的是可執行檔案程式碼段，其載入到記憶體中的位置由載入器完成。

全域性初始化資料區/靜態資料區（Data Segment）

載入的是可執行檔案資料段，儲存於資料段（全域性初始化，靜態初始化資料）的資料的生存週期為整個程式執行過程。

未初始化資料區（BSS）

載入的是可執行檔案BSS段，位置可以分開亦可以緊靠資料段，儲存於資料段的資料（全域性未初始化，靜態未初始化資料）的生存週期為整個程式執行過程。

棧區（stack）

由編譯器自動分配釋放，存放函式的引數值、返回值、區域性變數等。在程式執行過程中實時載入和釋放，因此，區域性變數的生存週期為申請到釋放該段棧空間。

堆區（heap）

用於動態記憶體分配。堆在記憶體中位於BSS區和棧區之間。一般由程式設計師分配和釋放，若程式設計師不釋放，程式結束時有可能由OS回收。

C的變數、函式儲存型別

變數及函式宣告

變數宣告
儲存型別 型別修飾符 資料型別 變數名

函式宣告
儲存型別 返回資料型別 函式名(引數列表)

C變數及函式儲存型別

常見的記憶體錯誤

洩露

定義：通常指堆記憶體洩露。即通過malloc、realloc和new等函式分配記憶體造成的。

錯誤提示：記憶體耗盡

出現原因
堆記憶體分配後，未釋放；
堆記憶體分配後，釋放順序不當；

舉例

 #include <unistd.h>
#include
 
 <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define ONE_K (1024)
int main() {
    char *some_memory;
    int  size_to_allocate = ONE_K;
    int  megs_obtained = 0;
    int  ks_obtained = 0;
    while (1) {
       for (ks_obtained = 0; ks_obtained < 1024; ks_obtained++)
      {
            some_memory =
 
 (char *)malloc(size_to_allocate);
            if (some_memory == NULL) exit(EXIT_FAILURE);
            sprintf(some_memory, "Hello World");
        }
        megs_obtained++;
        printf("Now allocated %d Megabytes\n", megs_obtained);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

記憶體管理的庫函式

記憶體分配

函式原型：void *malloc(size_t size);
標頭檔案：stdlib.h
功能：分配指定長度的記憶體空間

記憶體釋放

函式原型：void free(void *ptr);
標頭檔案：stdlib.h
功能：釋放ptr指標所在的記憶體空間

calloc函式

功能：為一個結構陣列分配記憶體
標頭檔案：stdlib.h
void *calloc(size_t num,size_t elesize)

realloc函式

功能：為一個已經分配的記憶體空間改變長度
標頭檔案：stdlib.h
void realloc(void *exist,size_t new_size)

memcpy函式

功能：將n位元組從src拷貝到dest所指向位置。
extern void *memcpy(void *dest,void *src,n)

memmove函式

功能：帶檢查的拷貝
extern void *memmove(void *dest,void *src,n)

memset函式

功能：初始化指定記憶體單元
extern void *memset(void *s,int c,size_t n)

memchr函式

功能：在一段記憶體空間中查詢某個字元第一次出現的位置。
extern void *memchr(void *s,int c,size_t n)

memcmp函式

功能：字串比較
extern int memcmp(void *s1,void *s2,size_t n)

舉例

#include <stdlib.h>
#define ONE_K (1024)
int main()
{
    char *some_memory;
    int exit_code = EXIT_FAILURE;
    some_memory = (char *)malloc(ONE_K);
    if (some_memory != NULL) {
        free(some_memory);
        exit_code = EXIT_SUCCESS;
    }
    exit(exit_code);
}