C语言中内存数据类型本质分析
ARM与嵌入式 2024-07-30

数据类型本质分析

1 数据类型的概念

  • “类型”是对数据的抽象

  • 类型相同的数据有相同的表示形式、存储格式以及相关的操作

  • 程序中使用的所有数据都必定属于某一种数据类型

2 数据类型的本质

  • 数据类型可理解为创建变量的模具:是固定内存大小的别名。

  • 数据类型的作用:编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小。

  • 注意:数据类型只是模具,编译器并没有分酤空间,只有根据类型(模具)

创建变量(实物),编译器才会分配空间。

变量的本质分析

1 变量的概念

概念:既能读又能写的内存对象,称为变量;若一旦初始化后不能修改的对象则称为常量。 变量定义形式:类型标识符,标识符,…,标识符;

2 变量的本质

  • 程序通过变量来申请和命名内存空间int a = 0。

  • 通过变量名访问内存空间。

程序的内存四区模型

流程说明
  • 操作系统把物理硬盘代码load到内存

  • 操作系统把C语言代码分成四个区

  • 操作系统找到main函数入口执行

函数调用模型

函数调用变量传递分析

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

栈的生长方向和内存存放方向

相关代码

数据类型本质.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include  int main(){ int a;//告诉编译器,分配4个字节 int b[10];//告诉编译器,分配4*10个字节  /* 类型本质:固定内存块大小别名 可以通过sizeof()测试  */ printf("sizeof(a)=%d,sizeof(b)=%d\n", sizeof(a), sizeof(b));  //打印地址 //数组名称,数组首元素地址,数组首地址 printf("b:%d,&b:%d\n",b,&b);//地址相同  //b,&b数组类型不同 //b,数组首地址元素  一个元素4字节,+1 地址+4 //&b,整个数组首地址  一个数组4*10=40字节, +1  地址+40 printf("b+1:%d,&b+1:%d\n", b + 1, &b + 1);//不同   //指针类型长度,32位机器32位系统下长度是 4字节 //              64      64               8 char********* p = NULL; int* q = NULL; printf("%d,%d\n", sizeof(p), sizeof(q));//4 , 4 return 0;}
给类型起别名.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include  typedef unsigned int u32; //typedef 和结构体结合使用struct Mystruct{ int a; int b;};typedef struct Mystruct2{ int a; int b;}TMP; /*void 无类型1.函数参数为空,定义函数时用void修饰   int fun(void)2.函数没有返回值:使用void             void fun (void)3.不能定义void类型的普通变量:void a;//err 无法确定是什么类型4.可以定义 void* 变量 void* p;//ok   32位系统下永远是4字节5.数据类型本质:固定内存块大小别名6.void *p万能指针,函数返回值,函数参数 */ int main(){ u32 t;//unsigned int  //定义结构体变量,一定要加上struct 关键字 struct Mystruct m1; //Mystruct m2;//err  TMP m3;//typedef配合结构体使用 struct Mystruct2 m4;  printf("\n"); return 0;}

变量的赋值.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include   int main(){ //变量本质:一段连续内存空间别名 //变量相当于门牌号,内存相当于房间 int a; int* p;  //直接赋值 a = 10;  printf("a=%d\n", a);  //间接赋值 printf("&a:%d\n", &a); p = &a; printf("p=%d\n", p); *p = 22; printf("*p=%d,a=%d\n", *p, a);  return 0;}

全局区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include int main(){ //变量本质:一段连续内存空间别名 //变量相当于门牌号,内存相当于房间 int a; int* p;  //直接赋值 a = 10;  printf("a=%d\n", a);  //间接赋值 printf("&a:%d\n", &a); p = &a; printf("p=%d\n", p); *p = 22; printf("*p=%d,a=%d\n", *p, a);  return 0;}

堆栈区分析.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include  char* get_str(){ char str[] = "abcdef";//内容分配在栈区,函数运行完毕后内存释放 printf("%s\n", str);  return str;} char* get_str2(){ char* temp = (char*)malloc(100); if (temp == NULL) { return NULL; }  strcpy(temp, "abcdefg"); return temp;}  int main(){ char buf[128] = { 0 };  //strcpy(buf,get_str()); //printf("buf = %s\n", buf);//乱码,不确定内容  char* p = NULL; p = get_str2(); if (p != NULL) { printf("p=%s\n", p); free(p); p = NULL; } return 0;}

静态局部变量.c

栈的生长方向.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#include#include#include int* getA(){ static int a = 10;//在静态区,静态区在全局区  return &a;} int main(){ int* p = getA(); *p = 5; printf("%d\n",);  return 0;}


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