C程式記憶體的分配，const ，volatile，static

一個c/c++程式佔用的記憶體分別位以下幾個部分

1.棧區：由編譯器自動分配釋放，儲存為函式而分配的區域性變數，函式引數，返回資料，返回地址等，其操作方式類似於資料結構裡的棧

2.堆區：一般由程式設計師手動分配釋放，若程式設計師不釋放程式結束時可能由OS回收。

3.全域性區（靜態區）：由於存放全域性變數，靜態變數常量，程式結束後由系統釋放

4.常量區：用於儲存常量字串

5程式碼區：用於存放函式體（類成員函式和全域性函式）的二進位制程式碼

這並不是真正的實體地址，一個計算機中可以有多個程式在執行，而每一個程式都有一個執行時堆疊，而實體記憶體只有一個，這只是一個虛擬地址

記憶體分配的三種方式：

1.從靜態區分配：記憶體在程式編譯的時候就已經分配好了，這塊記憶體在程式的整個執行期間都存在，例如：全域性變數，static變數

2.在棧上分配：效率高，但是棧的空間有限，執行時建立，執行結束後系統自動釋放。棧時向下生長的，先定義的變數地址高，後定義的變數地址低，但是在棧上定義的陣列的地址是由低向高的，因為陣列一次性開闢一整塊空間，然後分配給陣列內的元素。

3.在堆上分配：也稱為動態記憶體分配，堆是自下向上生長的，變數的地址一次增大。用malloc（）或new（）申請任意空間，程式設計師自己負責在何時用free（）/delete（）釋放記憶體。動態記憶體的生命週期由程式設計師自己負責，使用非常靈活。但是一定要記得回收，不然可能會產生記憶體洩漏的問題。頻繁分配、釋放不同大小的空間還有可能導致記憶體碎片的問題。

 

const、volatile關鍵字

const：修飾變數，使變數具有常性。編譯器會在編譯時進行優化，將const變數放入暫存器

#include<stdio.h>
int main()
{
    const int num = 10;
    int *p = (int*)&num;
    *p = 20;
    printf("%d",num);
    return 0; 
}

//輸出仍然為10 ，為什麼呢？

編譯器在編譯期間會對程式碼進行優化，當編譯器看到num被const修飾時，就會將num的值放在暫存器中（以提高訪問的效率），以後只要使用num就會區暫存器裡面取，所以即使改變了num對應的記憶體中的值，暫存器也感知不到，所以就會輸出10。

但我們對程式碼做如下修改：

#include<stdio.h>
int main()
{
    volatile const num = 10;
    int *p = (int*)&num;
    *p = 20;
    printf("%d",num);
    return 0;
}

//這樣對*p做修改時num就等於20，為什麼呢？

volatile：保證記憶體的可見性，使編譯器在編譯時不進行優化，執行時不快取，每次都去記憶體中讀出。

 

static：

• 修飾函式：改變其連結屬性，由外部連結屬性-->內部連結屬性（函式只能在當前原始檔內使用，不能在其他原始檔內使用），儲存型別（生命週期）和作用域不受影響
• 修飾變數：

          1）全域性變數：與修飾函式的作用一致，改變其連結屬性（外->內），儲存型別和作用域不受影響

          2）區域性變數：改變其生命週期（儲存型別），由自動變數變成了靜態變數，作用域和連結屬性不受影響