C/C++变量在内存中的分布

C/C++变量在内存中的分布在笔试时经常考到，虽然简单，但也容易忘记，因此在这作个总结，以加深印象。

先写一个测试程序：

[cpp] view
plaincopy

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

int g_i = 100;

int g_j = 200;

int g_k, g_h;

int main()

{

const int MAXN = 100;

int *p = (int*)malloc(MAXN * sizeof(int));

static int s_i = 5;

static int s_j = 10;

static int s_k;

static int s_h;

int i = 5;

int j = 10;

int k = 20;

int f, h;

char *pstr1 = "MoreWindows123456789";

char *pstr2 = "MoreWindows123456789";

char *pstr3 = "Hello";

printf("堆中数据地址：0x%08x\n", p);

putchar('\n');

printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &i, i);

printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &j, j);

printf("栈中数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &k, k);

printf("栈中数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &f, f);

printf("栈中数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &h, h);

putchar('\n');

printf("静态数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_i, s_i);

printf("静态数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &s_j, s_j);

printf("静态数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &s_k, s_k);

printf("静态数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &s_h, s_h);

putchar('\n');

printf("全局数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_i, g_i);

printf("全局数据地址(有初值)：0x%08x = %d\n", &g_j, g_j);

printf("全局数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &g_k, g_k);

printf("全局数据地址(无初值)：0x%08x = %d\n", &g_h, g_h);

putchar('\n');

printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr1, pstr1, pstr1);

printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr2, pstr2, pstr2);

printf("字符串常量数据地址：0x%08x 指向 0x%08x 内容为-%s\n", &pstr3, pstr3, pstr3);

free(p);

return 0;

}

运行结果（Release版本，XP系统）如下：



可以看出：

1. 变量在内存地址的分布为：堆-栈-代码区-全局静态-常量数据

2. 同一区域的各变量按声明的顺序在内存的中依次由低到高分配空间（只有未赋值的全局变量是个例外）。

3. 全局变量和静态变量如果不赋值，默认为0。 栈中的变量如果不赋值，则是一个随机的数据。

4. 编译器会认为全局变量和静态变量是等同的，已初始化的全局变量和静态变量分配在一起，未初始化的全局变量和静态变量分配在另一起。

上面程序全在一个主函数中，下面增加函数调用，看看函数的参数和函数中变量会分配在什么地方。

程序如下：

[cpp] view
plaincopy

#include <stdio.h>

void fun(int i)

{

int j = i;

static int s_i = 100;

static int s_j;

printf("子函数的参数: 0x%p = %d\n", &i, i);

printf("子函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &j, j);

printf("子函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);

printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);

}

int main()

{

int i = 5;

static int s_i = 100;

static int s_j;

printf("主函数 栈中数据地址: 0x%p = %d\n", &i, i);

printf("主函数 静态数据地址(有初值): 0x%p = %d\n", &s_i, s_i);

printf("子函数 静态数据地址(无初值): 0x%p = %d\n", &s_j, s_j);

putchar('\n');

fun(i);

return 0;

}

运行结果如下：



可以看出，主函数中栈的地址都要高于子函数中参数及栈地址，证明了栈的伸展方向是由高地址向低地址扩展的。主函数和子函数中静态数据的地址也是相邻的，说明程序会将已初始化的全局变量和表态变量分配在一起，未初始化的全局变量和表态变量分配在另一起。