C语⾔中变量的静态分配（Static）和动态分配（StackHeap）
⽬录
C语⾔中变量的静态分配（Static）和动态分配（Stack&Heap）
变量的静态分配
在编译和链接时确定的绝对地址。
在程序运⾏时⽆法再改变其内存⼤⼩。
当然，你可以修改程序，再重新编译它，但这样灵活性低。
包含了哪些变量？
全局变量和局部变量（staic关键字）
全局变量和被static修饰的局部变量都可以将函数中此变量的值保存到下⼀次调⽤。但是被static修饰的局部变量对外不可见，仅在此函数中可见。保证了数据的安全性。
通过⼀个例⼦进⾏诠释
static.c
#include<stdio.h>
int globle_init=100;//全局初始化变量
static int static_globle_init=100;//static修饰的全局初始化变量
int globle_unit;//全局未初始化变量
void f1(){
static int static_init=100;//static修饰的局部初始化变量
static int static_unit;//static修饰的局部未初始化变量
int local_var=100;// 局部初始化变量
static_init++;
local_var++;
printf("The value of static_unit is %d\n",static_unit);
printf("The value of static_init is %d\n",static_init);
printf("The value of local_var is %d\n",local_var);
printf("================================\n");
}
void f2(){
globle_unit=100;
}
int main(){
f1();
f1();
printf("The value of globle_unit is %d\n",globle_unit);
f2();
printf("The value of globle_unit is %d\n",globle_unit);
return0;
}
运⾏结果如下：
The value of static_unit is 0
The value of static_init is 101
The value of local_var is 101
================================
The value of static_unit is 0
The value of static_init is 102
The value of local_var is 101
================================
The value of globle_unit is 0
The value of globle_unit is 100
通过运⾏结果，发现：
1. 静态分配的变量如果未初始化，会⾃动初始化为0.
2. 调⽤了两次函数f1（），local_var每次的输出值都为101。说明未被static修饰的局部变量，每次进⼊和离开作⽤域的时候创建和销
毁。
3. ⽽被staic修饰了的局部变量，第⼆次调⽤时static_init的值为102，说明它第⼀次被调⽤的值保存到了下⼀次，并不会被销毁。
相对应的汇编语⾔(这⾥只展⽰静态分配的变量部分)
先介绍⼀下两个命令
m命令声明未初始化的数据的通⽤内存区域
.lcomm命令声明未初始化数据的本地通⽤内存数据
变量的动态分配
栈（stack）
系统的动态内存分配
esp 栈顶 低地址
ebp 栈底 ⾼地址
栈是沿着低地址⽅向⽣长的
通过⼀个例⼦诠释
stack.c
#include<stdio.h>
int add_sum(int a,int b,int c){
int d=0;
int e=1;
d=a+b+c;
return d;
}
int main(){
int i=10;
int j=20;
int k=0;
k=add_sum(i,j,30);
}
对应的main函数的汇编语⾔
_main:
LFB7:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
andl $-16, %esp
subl $32, %esp
call ___main
movl $10, 28(%esp)//将数值10（变量i）放在esp28位置
movl $20, 24(%esp)//将数值20（变量j）放在esp24位置
movl $0, 20(%esp)//将数值0（变量k）放在esp20位置
movl $30, 8(%esp)//将数值30（常量）放在esp8位置这⾥开始放置参数
movl 24(%esp), %eax //将esp24中的数据放在寄存器eax中
movl %eax, 4(%esp)//将eax寄存器中的值放⼊esp4位置
movl 28(%esp), %eax //将esp28中的数据放在寄存器eax中
movl %eax, (%esp) //将eax寄存器中的值放⼊esp0位置
call _add_sum//调⽤函数
movl %eax, 20(%esp)
leave
ret
LFE7:
对应的add_sum函数的汇编
_add_sum:
LFB6:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $16, %esp
movl $0, -4(%ebp) //将数值0（变量d）放在ebp-4位置
movl $1, -8(%ebp)//将数值1（变量e）放在ebp-8位置
movl 12(%ebp), %eax //将ebp12位置的值放⼊寄存器eax
movl 8(%ebp), %edx //将ebp8位置的值放⼊寄存器edx
addl %edx, %eax //将两个寄存器中的值相加，结果放⼊寄存器eax
static修饰的变量addl 16(%ebp), %eax //将ebp16中的值与寄存器eax中的值相加，结果放⼊寄存器eax中
movl %eax, -4(%ebp) //把eax中的值放⼊寄存器ebp-4（变量d）中
movl -4(%ebp), %eax
leave
ret
相应的图
堆(Heap)
程序员动态分配
在任意时间，根据需求
它们都在头⽂件stdlib.h中声明
malloc
void *malloc(size_t size)
⽤于执⾏动态内存分配
malloc从内存池中提取⼀块合适的内存，并向该程序返回⼀个指向这块内存的指针。
这块内存此时并没有以任何⽅式初始化
参数：需要分配的内存字节数
malloc 分配的是⼀块连续的内存
如果分配失败，返回⼀个NULL指针
malloc返回类型为void *的指针，因为它可以转换成其他任意类型的指针。
free
void free(void *pointer)
⽤于执⾏动态内存的释放
free的参数要么是NULL，要么是先前从malloc、calloc、realloc返回的值calloc
viod *calloc(size_t num_elements,size_t element_size)
⽤于执⾏动态内存分配，区别在于它会在返回内存指针之前把它初始化为0。
参数：所需元素的数量和每个元素的字节数
如果分配失败，返回⼀个NULL指针
realloc
void realloc(void *ptr,size_t new_size)
⽤于修改⼀个原先已经分配的内存⼤⼩
参数：⼀个需要修改的内存指针和需要分配的内存字节数
如果分配失败，返回⼀个NULL指针
如果第⼀个参数为NULL，则于malloc函数效果⼀样。
⼀个实例：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(void){
int*myInt=(int*)malloc(sizeof(int));
if(myInt!=NULL){
*myInt=5;
free(myInt);
myInt=NULL;
}
return0;
}
Stack vs Heap
Stack
访问很快
变量在程序中⽆需⾃⼰写代码去释放
空间由cpu有效管理，不会出现内存碎⽚
只有局部变量
受到栈⼤⼩的限制
变量不能重新定义⼤⼩
Heap
变量可以被全局访问
在内存⼤⼩上没有限制
（相对来说）访问更慢
对空间的效率没有保证，可能出现内存碎⽚
必须管理内存
变量的⼤⼩可以通过realloc重新定义
程序内存分布

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