高級C內存分配

Question

因此，我繼續瞭解C，並且我有一個有趣的問題。 如果我沒有把錯誤的東西放在堆上，我必須使用malloc等。 但char * str呢？ 在什麼內存段將str位於？ 我讀過它會放在.bss段（這就是爲什麼你不能在C中改變字符串）。它是否正確？或者將它放在堆棧上？

如果是的話，爲什麼程序結束時不需要釋放這些內存？ 也在每個函數的內存段代碼中？換句話說，指向函數的指針將指向哪個段？ 感謝您的幫助！ 只是想更好地理解C中的內存管理。

Answer 1

如果你把一個定義char *str;放在一個函數中，那麼它是一個類型爲「pointer-to-char」的自動變量。

它位於堆棧上，當函數返回時（編譯器通過發送代碼以根據需要移動堆棧指針來處理此堆棧），該堆棧的一部分將變爲未使用。從理論上講，堆棧的存在純粹是一個實現細節，實際上C總是有一個調用堆棧，幾乎所有的實現都或多或少地以相同的方式進行管理，而實際上它是管理的，自動變量存儲的內存是可能被稱爲「堆棧」。

如果你把一個定義char *str;放在任何函數之外，那麼它是一個具有靜態存儲持續時間的全局變量。

它存儲在一個可讀寫的數據段中，當程序退出時可能未被使用（可能操作系統會爲您處理，儘管它原則上可能是編譯器發出的代碼）。由於它是零初始化的（並且假設所有位爲0的空指針所代表的體系結構）是，它可以進入bss段，這是專門用於具有靜態存儲持續時間的零初始化讀寫對象的。同樣，靜態持續時間對象的存儲細節取決於實現，但再一次，這是它通常完成的方式。

這與字符串文字不可修改有關，因爲您尚未定義字符串（更不用說使用字符串字面量了）。你已經定義了一個指針，它可以指向一個字符串，但是還沒有這樣做。

Answer 2

如果你只是說char * str數組的內存將不會被分配，只有指針本身的內存。你需要手動分配內存給字符串，可能在堆上，也可能手動釋放它。

「你不能更改C中的字符串」是錯誤的。您不能更改字符串常量，並且字符串常量的分配類似.rodata（只讀部分）。與其他代碼一樣，函數代碼的位置類似.text。

Answer 3

在C中，所有局部變量將被放入堆棧。變量str是一個字符指針。它包含一個內存地址。在堆棧上將只有這個指針str。

char * str; 

這種具有指針（上32/64位4或8個字節）堆棧上的大小分配內存。

str = malloc(1024); 

malloc分配在堆上 1024個字節並返回一個指針，該存儲器區域的第一個字節。該指針保存在位於堆棧上的str中。

當函數（其中str是局部變量）返回時，您的變量str將被釋放。內存區域str指向的內存區域不會自動釋放。您需要使用free(str)手動執行此操作。

字符串可以修改！但不是常量字面值：

char string[4] = "foo"; 
string[0] = 'F'; //will work 

char * stringconst = "foo"; 
stringconst[0] = 'F'; // this will segfault 

上述不會工作，因爲「foo」將被放置（只希望）在readonly內存區域。

Answer 4

我認爲你已經混淆了指針和它們指向的內容。藉此：如果多數民衆贊成在文件範圍內聲明的

char *str = "Hello"; 

，然後str是靜態分配的指針。它指向的字符串是完全獨立的。你可以有str指向任何東西。

如果它在函數中聲明，那麼str是分配在堆棧上的指針。再次，文字是分開的。

事實上，如果你有以下兩行：

char *str1 = "Hello"; 
char *str2 = "Hello"; 

的編譯器就可以讓每個指向內存中的同一地址。

無論指針如何，字符串文字都是靜態分配的，並且它（通常）放置在初始化的只讀數據段中。

還要記住，堆棧，堆棧和段的所有概念都與實現完全相關，而不是語言。

Answer 5

我在閱讀類似問題的答案時發現了兩條鏈接。這些可能會幫助你更好地理解這個問題。

Memory Layout of C Programs和Storage for Strings in C

Answer 6

在C中，我們可以通過字符數組或字符指針指任一字符串。

情況1：如果字符串被稱爲字符數組：

char[] = "storage of strings"; 

如果上述聲明是GLOBAL那麼這被存儲在數據段否則這將被存儲在堆棧段。

案例2：如果字符串被字符指針引用，並且在運行時分配內存（即使用malloc，calloc）。

char *str = (char *)malloc(sizeof(char)*size); 

在這種情況下，存儲器是從HEAP段中分配的。

案例3：如果通過字符指針引用字符串並將字符串值直接賦值給字符指針。

char *str = "storage of strings" 

在這種情況下，這將被存儲在DATA segment.It是像字符串文字被分配在數據段和這個字符串是分配給str變量的地址的存儲器。

PS：每個在運行時分配的內存（HEAP段）都需要在程序本身中釋放。所以如果你使用malloc，calloc或任何在運行時分配內存的函數，你需要使用free（）。