資料在堆疊中儲存方式

2021-09-13 08:31:27 字數 1616 閱讀 9344

一、乙個由c/c++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分

1、棧區(stack):由編譯器自動分配釋放,存放函式的引數值,區域性變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧。

2、堆區(heap) :一般由程式設計師分配釋放,若程式設計師不釋放,程式結束時可能由os** 。注malloc,calloc,new申請的記憶體均位於此區。

3、全域性區(靜態區)(static):全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。程式結束後由系統釋放。

4、文字常量區 :常量字串就是放在這裡的。程式結束後由系統釋放。

5、程式**區:存放函式體的二進位制**。

二、大小端模式

如果將乙個32位的整數0x12345678存放到乙個整型變數(int)中,這個整型變數採用大端或者小端模式在記憶體中的儲存由下表所示。為簡單起見,本文使用op0表示乙個32位資料的最高位元組msb(most significant byte),使用op3表示乙個32位資料最低位元組lsb(least significant byte)。 

位址偏移

大端模式

小端模式

0x00

12(op0)

78(op3)

0x01

34(op1)

56(op2)

0x02

56(op2)

34(op1)

0x03

78(op3)

12(op0)

union 和 struct 在堆和棧的儲存(以小端模式為例)

union unionname

int i;

char c;

struct structname

char c;

int i;

s為structname的例項,其中c='a' and i=1;

u為unionname的例項,其中 i=1;

s,u在棧或者堆中的儲存如下圖所示。

三、記憶體補齊

現代計算機中記憶體空間都是按照byte劃分的,從理論上講似乎對任何型別的變數的訪問可以從任何位址開始,但實際情況是在訪問特定型別變數的時候經常在特定的記憶體位址訪問,這就需要各種型別資料按照一定的規則在空間上排列,而不是順序的乙個接乙個的排放,這就是對齊。

對齊的作用和原因:各個硬體平台對儲存空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定型別的資料只能從某些特定位址開始訪問。比如有些架構的cpu在訪問 乙個沒有進行對齊的變數的時候會發生錯誤,那麼在這種架構下程式設計必須保證位元組對齊.其他平台可能沒有這種情況,但是最常見的是如果不按照適合其平台要求對資料存放進行對齊,會在訪問效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶位址開始,如果乙個int型(假設為32位系統)如果存放在偶位址開始的地方,那麼乙個讀週期就可以讀出這32bit,而如果存放在奇位址開始的地方,就需要2個讀週期,並對兩次讀出的結果的高低位元組進行拼湊才能得到該32bit資料。顯然在讀取效率上下降很多。

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