常量存儲(chǔ)總結(jié)
局部變量、靜態(tài)局部變量、全局變量、全局靜態(tài)變量、字符串常量以及動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存區(qū)
1、局部變量存儲(chǔ)在棧中
2、全局變量、靜態(tài)變量(全局和局部靜態(tài)變量)存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)
3、new申請(qǐng)的內(nèi)存是在堆中
4、字符串常量也是存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)
- 棧中的變量?jī)?nèi)存會(huì)隨著定義所在區(qū)間的結(jié)束自動(dòng)釋放;而對(duì)于堆,需要手動(dòng)free,否則它就一直存在,直到程序結(jié)束;
- 對(duì)于靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū),其中的變量常量在程序運(yùn)行期間會(huì)一直存在,不會(huì)釋放,且變量常量在其中只有一份拷貝,不會(huì)出現(xiàn)相同的變量和常量的不同拷貝。
關(guān)于字符串常量,下面有篇文章解釋的很清晰:
char *c="hello world";
書上說(shuō):"hello world"這個(gè)字符串被當(dāng)作常量而且被放置在此程序的內(nèi)存靜態(tài)區(qū)。
c為一個(gè)字符型指針,若為局部變量,則存儲(chǔ)在棧內(nèi),該指針變量里面存了個(gè)地址,
該地址為字符串中第一個(gè)字母h的地址。
當(dāng)使用printf()輸出時(shí),格式化時(shí)選擇%s,會(huì)輸出hello world,這是printf()遇到結(jié)尾符號(hào)'\0'即停止顯示打印。
字符串"hello world"是個(gè)常量,存儲(chǔ)在一片連續(xù)的內(nèi)存中,末尾有結(jié)尾符表示字符串的結(jié)束。
那一般的int i=1;
所有的字符竄常量都被放在靜態(tài)內(nèi)存區(qū)
因?yàn)樽址A亢苌傩枰薷?,放在靜態(tài)內(nèi)存區(qū)會(huì)提高效率
char str1[] = "abcd";
char str2[] = "abcd";
const char str3[] = "abcd";
const char str4[] = "abcd";
const char *str5 = "abcd";
const char *str6 = "abcd";
char *str7 = "abcd";
char *str8 = "abcd";
cout << ( str1 == str2 ) << endl;
cout << ( str3 == str4 ) << endl;
cout << ( str5 == str6 ) << endl;
cout << ( str7 == str8 ) << endl;
結(jié)果是:0 0 1 1
str1,str2,str3,str4是數(shù)組變量,它們有各自的內(nèi)存空間;字符數(shù)組作為局部變量被存儲(chǔ)在棧區(qū);
而str5,str6,str7,str8是指針,它們指向相同的常量區(qū)域。"abcd"被存儲(chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),而且是全局的,
問(wèn)題的引入:
看看下面的程序的輸出:
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char *p="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;//一定要初始化,好習(xí)慣
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
這個(gè)沒(méi)有任何問(wèn)題,因?yàn)?hello world!"是一個(gè)字符串常量,存放在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),
把該字符串常量存放的靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的首地址賦值給了指針,
所以returnStr函數(shù)退出時(shí),該該字符串常量所在內(nèi)存不會(huì)被回收,故能夠通過(guò)指針順利無(wú)誤的訪問(wèn)。
但是,下面的就有問(wèn)題:
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;//一定要初始化,好習(xí)慣
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
"hello world!"是一個(gè)字符串常量,存放在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),沒(méi)錯(cuò),
但是把一個(gè)字符串常量賦值給了一個(gè)局部變量(char []型數(shù)組),該局部變量存放在棧中,
這樣就有兩塊內(nèi)容一樣的內(nèi)存,也就是說(shuō)char p[]="hello world!";這條語(yǔ)句讓"hello world!"這個(gè)字符串在內(nèi)存中有兩份拷貝,一份在動(dòng)態(tài)分配的棧中,另一份在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)。這是與前者最本質(zhì)的區(qū)別,
當(dāng)returnStr()函數(shù)退出時(shí),棧要清空,局部變量的內(nèi)存也被清空了,
所以這時(shí)的函數(shù)返回的是一個(gè)已被釋放的內(nèi)存地址,所以打印出來(lái)的是亂碼。
如果函數(shù)的返回值非要是一個(gè)局部變量的地址,那么該局部變量一定要申明為static類型。如下:
static 主要是為了限定范圍用的。
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
static char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)下面的一個(gè)例子來(lái)更好的說(shuō)明:
#include <stdio.h>
//返回的是局部變量的地址,該地址位于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),棧里
char *s1()
{
char* p1 = "qqq";//為了測(cè)試‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)是否也有一份拷貝
char p[]="Hello world!";
char* p2 = "w";//為了測(cè)試‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)是否也有一份拷貝
printf("in s1 p=%p\n", p);
printf("in s1 p1=%p\n", p1);
printf("in s1: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
printf("in s1 p2=%p\n", p2);
return p;
}
//返回的是字符串常量的地址,該地址位于靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)
char *s2()
{
char *q="Hello world!";
printf("in s2 q=%p\n", q);
printf("in s2: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
return q;
}
//返回的是靜態(tài)局部變量的地址,該地址位于靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)
char *s3()
{
static char r[]="Hello world!";
printf("in s3 r=%p\n", r);
printf("in s3: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
return r;
}
int main()
{
char *t1, *t2, *t3;
t1=s1();
t2=s2();
t3=s3();
printf("in main:");
printf("p=%p, q=%p, r=%p\n", t1, t2, t3);
printf("%s\n", t1);
printf("%s\n", t2);
printf("%s\n", t3);
return 0;
}
運(yùn)行輸出結(jié)果:
in s1 p=0013FF0C
in s1 p1=00431084
in s1: string's address: 00431074
in s1 p2=00431070
in s2 q=00431074
in s2: string's address: 00431074
in s3 r=00434DC0
in s3: string's address: 00431074
in main:p=0013FF0C, q=00431074, r=00434DC0
$
Hello world!
Hello world!
這個(gè)結(jié)果正好應(yīng)證了上面解釋,同時(shí),還可是得出一個(gè)結(jié)論:
字符串常量,之所以稱之為常量,因?yàn)樗梢豢醋魇且粋€(gè)沒(méi)有命名的字符串且為常量,存放在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。
這里說(shuō)的靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),是相對(duì)于堆、棧等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)而言的。
靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)存放的是全局變量和靜態(tài)變量,從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),字符串常量又可以稱之為一個(gè)無(wú)名的靜態(tài)變量,
因?yàn)?code>"Hello world!"這個(gè)字符串在函數(shù) s1和s2 中都引用了,但在內(nèi)存中卻只有一份拷貝,這與靜態(tài)變量性質(zhì)相當(dāng)神似。
另外還有個(gè)實(shí)驗(yàn):
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int main()
{
char *b;
char *c;
char a[]="hello world";
b="hello world";
c="hello world";
printf("%d,%d,%d,%d\n",b,a,c,&("hello world"));
}
實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:
4282272,1244988,4282272,4282272
對(duì)了,字符常量'a'
sizeof('a')
為4,及一個(gè)字長(zhǎng)。