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字符串常量到底存放在哪个存储区
2013年02月23日 16:57:57 若水三千你是一千 阅读数 40499更多
分类专栏： c语言
字符串常量，放在哪个存储区呢？是“自动存储区”还是“静态存储区”中？
比如：
char *pstr=“hello world!”;
这里，”hello world!”是一个字符串常量，
pstr是在栈中的变量。
我想问，字符串常量，在哪个内存区域分配空间呢？
好像应该不是在“栈区“分配空间吧！！！
一、预备知识—程序的内存分配
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其
操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回
收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的
全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另
一块区域。 – 程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。
二、例子程序
这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = “abc”; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = “123456”; 123456\0在常量区，p3在栈上。
static int c =0； 全局（静态）初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, “123456”); 123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的”123456″
优化成一个地方。
}
二、堆和栈的理论知识
2.1申请方式
stack:
由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空
间
heap:
需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = new char[10];
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
2.2
申请后系统的响应
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢
出。
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，
会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表
中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的
首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。
另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部
分重新放入空闲链表中。
2.3申请大小的限制
栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意
思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有
的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将
提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储
的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
2.4申请效率的比较：
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是
直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
2.5堆和栈中的存储内容
栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可
执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈
的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地
址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
2.6存取效率的比较
char s1[] = “aaaaaaaaaaaaaaa”;
char *s2 = “bbbbbbbbbbbbbbbbb”;
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如：
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = “1234567890”;
char *p =“1234567890”;
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到
edx中，再根据edx读取字符，显然慢了。
2.7小结：
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：
使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就
走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自
由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由
度大
zhuanz转载连接https://blog.csdn.net/daiyutage/article/details/8605580
https://blog.csdn.net/daiyutage/article/details/8605580
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什么是代码区、常量区、静态区（全局区）、堆区、栈区？
2018年02月09日 16:57:09 夜风~ 阅读数 9861更多
分类专栏： C语言
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/79297601
什么是代码区、常量区、静态区（全局区）、堆区、栈区？
一直对这些区搞不清楚，每次听到这些区头都大了，感觉很混乱。下面就结合STM32内核来具体讨论分析这些区到底是什么回事，每种关键字定义的变量又到底是存在什么区。
如下图，是自己总结的内存分区的示意图。一般内存主要分为：代码区、常量区、静态区（全局区）、堆区、栈区这几个区域。
这里写图片描述
代码区：存放程序的代码，即CPU执行的机器指令，并且是只读的。
常量区：存放常量(程序在运行的期间不能够被改变的量，例如: 10，字符串常量”abcde”， 数组的名字等)
静态区（全局区）：静态变量和全局变量的存储区域是一起的，一旦静态区的内存被分配, 静态区的内存直到程序全部结束之后才会被释放
堆区：由程序员调用malloc()函数来主动申请的，需使用free()函数来释放内存，若申请了堆区内存，之后忘记释放内存，很容易造成内存泄漏
栈区：存放函数内的局部变量，形参和函数返回值。栈区之中的数据的作用范围过了之后，系统就会回收自动管理栈区的内存(分配内存 , 回收内存),不需要开发人员来手动管理。栈区就像是一家客栈，里面有很多房间，客人来了之后自动分配房间，房间里的客人可以变动，是一种动态的数据变动。
下面结合STM32内核和代码实际测试各关键字存储的区域和特点。
本文使用是STM32L152芯片，keil V5环境下默认的内存配置见下图：
这里写图片描述
默认分配的ROM区域是0x8000000开始，大小是0x20000的一片区域，那么这篇区域是只读区域，不可修改，也就是存放的代码区和常量区。
默认分配的RAM区域是0x20000000开始，大小是0x4000的一片区域，这篇区域是可读写区域，存放的是静态区、栈区和堆区。该芯片的内部分区如下图所示：
这里写图片描述
基于STM32内核的代码测试
下面进行详细的测试，查看各关键字所在的各分区。
代码区
代码区的内存是由系统控制的
代码区的存放 :程序中的函数编译后cpu指令
代码区的地址:函数的地址,程序的入口地址，程序的名字
函数的名称也是一个指针，可以通过查询函数名称所处的内存地址，查询函数存放的区域。
void test(void)
{
printf(“main:0x%p\n”,main);//打印main函数的存放地址
}
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这里写图片描述可以看到main函数确实存放在0x08002e81这片地址区域，在代码区中。
常量区
下面来分析一句代码：
char *p = “abcdef”;
这句代码和char *p; p= “abcdef”;是等价的。
上面的两种定义方式的具体意思是：定义一个char * 型的指针p,p存放的是字符串常量”abcdef”的首地址，字符串常量”abcdef”是存放在常量区的，也就是p是指向常量区的。那么p指向的区域里面的内容是不可以得修改，只可以 *p来读取p指向的内容，当然也可以把指针p移走，指向其他区域。
测试如下：
void test(void)
{
char *p=“abcdef”;
printf(“0x%p: %s\n”, p , p);//打印指针p的地址和p指向的字符串内容
p=“qwedma”;
printf(“0x%p: %s\n”, p , p);//打印指针p的地址和p指向的字符串内容
p[0]=‘1’; //尝试把p指向的第一个字符q修改为1
printf(“0x%p: %s\n”, p , p);//打印指针p的地址和p指向的字符串内容
}
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这里写图片描述可以看到，abcdef字符串常量存放在0x08002ecc区域，p指针指向该区域，并把p指针移走指向qwedma字符串常量的首地址0x08002ee0。当尝试修改p指向的第一个字符，即把qwedma修改为1wedma，发现打印出来的内容并未改变，常量区的内容不可以改变。
继续看这句 char str[] = “abcd”;这句话是定义了一个字符数组，但是这个str数组是存放在栈区的，然后再把字符串常量”abcd”拷贝到栈区的str数组内，那么此时的str是可以修改的。
void test(void)
{
char str[] = “abcd”;
printf(“0x%p: %s\n”, str , str);
str[0]=‘e’;
printf(“0x%p: %s\n”, str , str);
}
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这里写图片描述 可以看到str是指向栈区的地址：0x200007c0，且指向的内容可以被修改，第一个字符a被修改为e。
静态区（全局区）
static int a;
int c;
void test(void)
{
static int b=1;
b++;
printf(“b:0x%p: %d\n”, &b , b);
}
int main()
{
printf(“a: 0x%p: %d\n”, &a , a);
printf(“c: 0x%p: %d\n”, &c , c);
for(uint8_t i=0;i<5;i++)
{
test();
}
return 0;
}
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这里写图片描述a是静态全局变量，b静态局部变量，c是全局变量，它们都存放在静态区；a和c并未初始化，打印出来都是0,说明编译器自动把他们初始化为0；b在for循环中初始化5次，但实际效果是b仅初始化一次，后面每次调用b都是上次的值，且b的地址一直是不变的，编译器只会为第一次初始化的b分配内存，后面4次初始化是无效的。
堆区
堆区是调用malloc函数来申请内存空间，这部分空间使用完后需要调用free()函数来释放。
void * mallc(size_t);函数的输入是分配的字节大小，返回是一个void*型的指针，该指针指向分配空间的首地址，void *型指针可以任意转换为其他类型的指针。
void test(void)
{
int *p1=malloc(4);//申请4字节的空间
*p1=123;// 该空间赋值123
printf(“0x%p:%d\n”,p1,*p1);
printf(“0x%p\n”,&p1);
free(p1);
printf(“0x%p:%d\n”,p1,*p1);
p1 = NULL;
printf(“0x%p\n”,p1);
}
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这里写图片描述
int *p1=malloc(4);语句是申请了4个字节的空间，空间的首地址赋给指针p1，可以看到这个首地址是0x200003e8，存在是堆区；
printf(“0x%p\n”,&p1);指针p1本身也是需要存放的，p1本身是存放在栈区的0x200009d0;
free(p1);内存释放函数 free(开辟的内存的首地址) ，将内存标记为可用且将里面的内容清空为0，但指针p1还是指向这片空间。比较安全的做法是p1 = NULL;把p1指针释放，避免造成野指针。
void test(void)
{
int *p1=malloc(4);
int *p2=malloc(4);
printf(“p1:0x%p\n”,p1);
printf(“p2:0x%p\n”,p2);
}
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这里写图片描述p2的地址是大于p1的地址，验证堆区是向上生长的，后申请的空间地址会依次增加。
栈区
栈区由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、返回值和局部变量，在程序运行过程中实时分配和释放，栈区由操作系统自动管理，无须手动管理。栈区是先进后出原则，即先进去的被堵在屋里的最里面，后进去的在门口，释放的时候门口的先出去。
void test(void)
{
int a;
int b=0;
printf(“a:0x%p:%d\n”,&a,a);
printf(“b:0x%p:%d\n”,&b,b);
}
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这里写图片描述
可以看到后定义的局部变量b地址是比a小的，即栈区是向下生长的;
a变量没有进行初始化，打印出的a是垃圾值，编译器不会把局部变量初始化为0。但是，需要注意：如果你运行于debug调试模式，运行时机制会把你的栈空间全部初始化为0，这就是解释了为什么平时在debug时看到的未初始化的局部变量初始值是0.
使用局部变量时，尽量要先进行初始化，避免垃圾值造成错乱。
大小端测试
数据在内存中存放，有大段模式和小端模式。
小端模式（little-endian）：低位字节存在低地址上，高位字节存在高地址上；
大端模式（ big-endian）：低位字节存在高地址上，高位字节存在低地址上，刚好与小端模式相反。
另：网络字节序：TCP/IP各层协议将字节序定义为Big-Endian，因此TCP/IP协议中使用的字节序通常称之为网络字节序
static uint32_t m=0x87654321;
char p=(char)&m;
void test(void)
{
printf(“P :0x%p: %x\n”,p,p);
printf(“P+1:0x%p: %x\n”,p+1,(p+1));
printf(“P+2:0x%p: %x\n”,p+2,(p+2));
printf(“P+3:0x%p: %x\n”,p+3,(p+3));
}
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这里写图片描述低字节21放在低地址，高字节87放在高地址，与小端模式相符。
keil中代码和数据量所占字节的查询
keil软件勾选上生成批处理文件，在keil编译完成后，可以查看到代码和定义的数据所占的字节大小。
这里写图片描述这里写图片描述
如上图，Code是程序代码所占的字节，即代码区；
RO-data 代表只读数据，程序中所定义的常量数据和字符串等都位于此处，即常量区；
RW-data 代表已初始化的读写数据，程序中定义并且初始化的全局变量和静态变量位于此处，一部分静态区（全局区）；
ZI-data 代表未初始化的读写数据，程序中定义了但没有初始化的全局变量和静态变量位于此处，另一部分的静态区（全局区）。ZI英语是zero initial，就是程序中用到的变量并且被系统初始化为0的变量的字节数，keil编译器默认是把你没有初始化的变量都赋值一个0，这些变量在程序运行时是保存在RAM中的。
Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)这样所写的程序占用的ROM的字节总数，也就是说程序所下载到ROM flash 中的大小。
为什么Rom中还要存RW，因为掉电后RAM中所有数据都丢失了，每次上电RAM中的数据是被重新赋值的，每次这些固定的值就是存储在Rom中的，为什么不包含ZI段呢，是因为ZI数据都是0，没必要包含，只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可，包含进去反而浪费存储空间。
实际上，ROM中的指令至少应该有这样的功能：
- 将RW从ROM中搬到RAM中，因为RW是变量，变量不能存在ROM中。
- 将ZI所在的RAM区域全部清零，因为ZI区域并不在Image中，所以需要程序根据编译器给出的ZI地址及大小来将相应得RAM区域清零。ZI中也是变量，同理：变量不能存在ROM中。
在程序运行的最初阶段，RO中的指令完成了这两项工作后C程序才能正常访问变量。否则只能运行不含变量的代码
mmap映射区和shm共享内存的区别总结—https://blog.csdn.net/hj605635529/article/details/73163513
一张图深度解析Linux共享内存的内核实现—-杨帆_8318—–https://blog.csdn.net/asilor_8318/article/details/39484747
嵌入式stm32f429上成功跑通主流Linux—–farsight1—–https://blog.csdn.net/farsight1/article/details/79377337
还有嵌入式linux和stm32进行—–ppaiml
https://blog.csdn.net/yuantuo3887/article/details/82228929
=嵌入式开发环境搭建==
=交叉编译工具链=
cygwin===
