Question

在一个简单的C程序中，如果我malloc指向一个变量或数组的点，那么这部分内存是根据内存映射分配的？我对计算机编程很陌生，所以我不确定不同的变量在内存中的存储方式不同。

此外，全局变量（例如int x = 5）将在何处存储到内存中？

最后，是否有任何材料可以讨论C语言如何与低级硬件交互？我在网上找到的都与C语法有关，但我太习惯读编译器了。

如果不清楚，请告诉我。

Answer 1

考虑这个例子：

int global_x = 5;
int global_y;

int main()
{
    int local_a;

    char* buf = malloc(100);
}

虽然以下描述并非总是如此（特别是在小型嵌入式实现中），但现代平台上的典型程序将如下所示：

global_x是一个初始化的全局变量。它通常存储在可执行文件的.data部分中，当程序加载时，它存在于程序文本旁边的读写，不可执行的内存部分。
global_y是未初始化的全局变量。空间在程序的.bss部分中保留，并且在可执行文件中不占用空间。它在装载时如上所述生活在一个类似的部分。
local_a是一个本地（或“自动”）变量，位于main的调用堆栈中。它的生命周期受限于该函数中的执行持续时间。（即一旦函数返回，变量就不再存在，并被删除。）
buf指向从heap提取的动态分配的100字节缓冲区。堆是一个内存区域，通常会根据需要进行扩展，以满足应用程序的内存需求。当堆空间耗尽时（由malloc和支持库函数确定），将从操作系统请求额外的内存（例如Linux上的brk或mmap）。

在Linux上，您可以查看/prod/[pid]/maps以查看进程[pid]的内存映射。例如：

$ cat /proc/30009/maps
00400000-0040c000 r-xp 00000000 fd:01 268784                             /usr/bin/cat
0060b000-0060c000 r--p 0000b000 fd:01 268784                             /usr/bin/cat
0060c000-0060d000 rw-p 0000c000 fd:01 268784                             /usr/bin/cat
01a7a000-01a9b000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]
365ec00000-365ec20000 r-xp 00000000 fd:01 263066                         /usr/lib64/ld-2.18.so
365ee1f000-365ee20000 r--p 0001f000 fd:01 263066                         /usr/lib64/ld-2.18.so
365ee20000-365ee21000 rw-p 00020000 fd:01 263066                         /usr/lib64/ld-2.18.so
365ee21000-365ee22000 rw-p 00000000 00:00 0 
365f000000-365f1b4000 r-xp 00000000 fd:01 263128                         /usr/lib64/libc-2.18.so
365f1b4000-365f3b4000 ---p 001b4000 fd:01 263128                         /usr/lib64/libc-2.18.so
365f3b4000-365f3b8000 r--p 001b4000 fd:01 263128                         /usr/lib64/libc-2.18.so
365f3b8000-365f3ba000 rw-p 001b8000 fd:01 263128                         /usr/lib64/libc-2.18.so
365f3ba000-365f3bf000 rw-p 00000000 00:00 0 
7f685162b000-7f6857b54000 r--p 00000000 fd:01 302750                     /usr/lib/locale/locale-archive
7f6857b54000-7f6857b57000 rw-p 00000000 00:00 0 
7f6857b6c000-7f6857b6d000 rw-p 00000000 00:00 0 
7fffa6f09000-7fffa6f2a000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]
7fffa6ffe000-7fffa7000000 r-xp 00000000 00:00 0                          [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0                  [vsyscall]

我们发现在/usr/bin/cat，0x400000和0x60b000中映射了0x60c000的三个部分。

通过查看readelf -a /usr/bin/cat的输出，您可以确定哪些部分对应于在这些地址加载的段。这留给读者一个练习： - ）

Answer 2

全局变量和静态变量位于数据段。

使用malloc()分配的内存位于堆中。

函数中的自动变量位于堆栈中。

这是一个解释流程内存布局的网站：http://duartes.org/gustavo/blog/post/anatomy-of-a-program-in-memory/

它不是特定于C，但它显示了这些不同的内存区域如何位于进程内存中。

Answer 3

所有＆＃34; malloc＆＃34; -ed变量/数组在堆空间中分配内存，而所有其他变量在堆栈中分配内存。

你应该可以在网上找到很多教程。

malloc和全局变量声明在C中将它们的变量分配给哪里？

3 个答案: