1 內(nèi)存
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1.1 內(nèi)存簡介
- 物理上：內(nèi)存就是我們計算機中的內(nèi)存條，如下圖所示，一個內(nèi)存條就是一塊印制電路板，由多個存儲器芯片（DDR SDRAM）組成，其中，存儲器芯片就是下圖中的黑色塊塊，也可稱其為顆粒，內(nèi)存的特點是讀寫速度快，但斷電后所存儲的數(shù)據(jù)會丟失。
內(nèi)存條.png
- 內(nèi)存與硬盤區(qū)別：硬盤，特點是斷電后數(shù)據(jù)不丟失，容量大，但讀取速度慢。我們安裝的軟件，寫的文本文件都是保存在硬盤中的（否則斷電后，東西就都沒了），當(dāng)我們打開一個軟件或者打開一個文本文件后，操作系統(tǒng)會為這個軟件或文件分配內(nèi)存空間，再從硬盤中將其拷貝到內(nèi)存中，這樣我們的CPU就可以高速的操作軟件或者讀寫文件了（否則沒有內(nèi)存當(dāng)這個橋梁的話，軟件運行速度會很感人~）。例如：我們打開了一個word文檔，操作系統(tǒng)會為這個文檔分配內(nèi)存空間，將硬盤中的word文檔拷貝到內(nèi)存中一份，我們編輯word文檔其實是在編輯內(nèi)存中的副本，當(dāng)我們點擊保存按鈕時，會將內(nèi)存中的副本寫到硬盤中去，這樣當(dāng)我們關(guān)閉電腦再次打開時，修改后的文件依然有效。
- CPU：我快如閃電
- 內(nèi)存：我雖然沒有CPU塊，但是我可比硬盤快多了
- 硬盤：雖然我很慢，但是我容量大，又便宜
硬盤.png
- 程序中的內(nèi)存：在我們編寫C程序時，內(nèi)存的概念跟我們打開一個文件沒有什么差別。例如：當(dāng)我們定義一個變量時，C編譯器會請求操作系統(tǒng)為這個變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)不需要這個變量時，C編譯器會請求操作系統(tǒng)釋放這個變量的內(nèi)存空間。
- 一句話：C程序員需要清楚的知道一個變量的生命周期，也就是一個變量什么時候有了內(nèi)存空間，什么時候被釋放了。**
1.2 內(nèi)存模型
- 為了清楚的知道程序中眾多變量的生命周期，我們需要對計算機中的內(nèi)存空間進行建模，稱為內(nèi)存模型。當(dāng)然了，模型不一定要非常的精確，只要有一個相對簡單的模型便于我們分析就可以了。
- 在本篇筆記中會基于以下內(nèi)存模型進行分析：
- 棧區(qū)：局部變量的所保存的位置，特點：系統(tǒng)自動申請內(nèi)存空間，自動釋放內(nèi)存空間
- 堆區(qū)：程序員通過使用malloc(), calloc(), realloc()等函數(shù)手動分配的內(nèi)存空間所保存的位置，特點：手動分配內(nèi)存空間，手動釋放內(nèi)存空間
- 全局區(qū)：全局變量和全局字符串所保存的位置，特點：系統(tǒng)自動分配內(nèi)存空間，在整個程序運行期間不釋放這段內(nèi)存空間
- 代碼區(qū)：程序中文本所保存的位置
內(nèi)存模型.png
- 內(nèi)存的計量單位：跟計算機中其它存儲設(shè)備一致，即：
1TB = 1024GB， 1GB = 1024MB，1MB = 1024KB，1KB = 1024Byte，1Byte = 8Bit
由于ASCII碼中一個字符使用1個字節(jié)表示，因此，程序中一般用到的內(nèi)存最小計量單位是字節(jié)（Byte）。 - 內(nèi)存模型的具體表現(xiàn)形式：以上四種內(nèi)存模型的具體表現(xiàn)形式都可理解為如下圖所示的“儲物格”，每個儲物格都有唯一的“標(biāo)簽”（內(nèi)存地址）與之對應(yīng)，當(dāng)我們訪問一個”格子“的數(shù)據(jù)時，必須根據(jù)“標(biāo)簽”找到”格子“的空間，將數(shù)據(jù)”放入“（寫）或”拿出“（讀）。
內(nèi)存模型表現(xiàn)形式.png
- 一句話：在大腦中建立上圖內(nèi)存模型，在我們編寫程序時對號入座即可。**
