單片機(jī)代理商深圳英銳恩分享單片機(jī)中C語言的程序與數(shù)據(jù)存儲。

一、五大內(nèi)存分區(qū)：

內(nèi)存分成5個區(qū)，它們分別是堆、棧、自由存儲區(qū)、全局/靜態(tài)存儲區(qū)和常量存儲區(qū)。

1、棧區(qū)(stack)：FIFO就是那些由編譯器在需要的時候分配，在不需要的時候自動清除的變量的存儲區(qū)。里面的變量通常是局部變量、函數(shù)參數(shù)等。

2、堆區(qū)(heap)：就是那些由new分配的內(nèi)存塊，它們的釋放編譯器不去管，由我們的應(yīng)用程序去控制，一般一個new就要對應(yīng)一個delete。如果程序員沒有釋放掉，那么在程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)會自動回收。

3、自由存儲區(qū)：就是那些由malloc等分配的內(nèi)存塊，它和堆是十分相似的，不過它是用free來結(jié)束自己的生命。

4、全局/靜態(tài)存儲區(qū)：全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中，在以前的C語言中，全局變量又分為初始化的和未初始化的，在C++里面沒有這個區(qū)分了，他們共同占用同一塊內(nèi)存區(qū)。

5、常量存儲區(qū)：這是一塊比較特殊的存儲區(qū)，它們里面存放的是常量，不允許修改（當(dāng)然，你要通過非正當(dāng)手段也可以修改，而且方法很多）

code/data/stack

內(nèi)存主要分為代碼段，數(shù)據(jù)段和堆棧。代碼段放程序代碼，屬于只讀內(nèi)存。數(shù)據(jù)段存放全局變量，靜態(tài)變量，常量等，堆里存放自己malloc或new出來的變量，其他變量就存放在棧里，堆棧之間空間是有浮動的。數(shù)據(jù)段的內(nèi)存會到程序執(zhí)行完才釋放。調(diào)用函數(shù)先找到函數(shù)的入口地址，然后計算給函數(shù)的形參和臨時變量在棧里分配空間，拷貝實參的副本傳給形參，然后進(jìn)行壓棧操作，函數(shù)執(zhí)行完再進(jìn)行彈棧操作。字符常量一般放在數(shù)據(jù)段，而且相同的字符常量只會存一份。

二、C語言程序的存儲區(qū)域

1、由C語言代碼（文本文件）形成可執(zhí)行程序（二進(jìn)制文件），需要經(jīng)過編譯-匯編-連接三個階段。編譯過程把C語言文本文件生成匯編程序，匯編過程把匯編程序形成二進(jìn)制機(jī)器代碼，連接過程則將各個源文件生成的二進(jìn)制機(jī)器代碼文件組合成一個文件。

2、C語言編寫的程序經(jīng)過編譯-連接后，將形成一個統(tǒng)一文件，它由幾個部分組成。在程序運(yùn)行時又會產(chǎn)生其他幾個部分，各個部分代表了不同的存儲區(qū)域：

1）代碼段（Code或Text）

代碼段由程序中執(zhí)行的機(jī)器代碼組成。在C語言中，程序語句執(zhí)行編譯后，形成機(jī)器代碼。在執(zhí)行程序的過程中，CPU的程序計數(shù)器指向代碼段的每一條機(jī)器代碼，并由處理器依次運(yùn)行。

2）只讀數(shù)據(jù)段(RO data)

只讀數(shù)據(jù)段是程序使用的一些不會被更改的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)的方式類似查表式的操作，由于這些變量不需要更改，因此只需要放置在只讀存儲器中即可。

3）已初始化讀寫數(shù)據(jù)段(RW data)

已初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，并且具有初值的變量，這些變量需要占用存儲器的空間，在程序執(zhí)行時它們需要位于可讀寫的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，并且有初值，以供程序運(yùn)行時讀寫。

4）未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)

未初始化數(shù)據(jù)是在程序中聲明，但是沒有初始化的變量，這些變量在程序運(yùn)行之前不需要占用存儲器的空間。

5）堆(heap)

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時出現(xiàn)，一般由程序員分配和釋放。在具有操作系統(tǒng)的情況下，如果程序沒有釋放，操作系統(tǒng)可能在程序(例如一個進(jìn)程)結(jié)束后會后內(nèi)存。

6）棧（statck）

堆內(nèi)存只在程序運(yùn)行時出現(xiàn)，在函數(shù)內(nèi)部使用的變量，函數(shù)的參數(shù)以及返回值將使用?？臻g，?？臻g由編譯器自動分配和釋放。

3、代碼段、只讀數(shù)據(jù)段、讀寫數(shù)據(jù)段、未初始化數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)區(qū)域，而堆和棧屬于動區(qū)域。代碼段、只讀數(shù)據(jù)段和讀寫數(shù)據(jù)段將在連接之后產(chǎn)生，未初始化數(shù)據(jù)段將在程序初始化的時候開辟，而對堆和棧將在程序餓運(yùn)行中分配和釋放。

4、C語言程序分為映像和運(yùn)行時兩種狀態(tài)。在編譯-連接后形成的映像中，將只包含代碼段(Text)、只讀數(shù)據(jù)段(R0 Data)和讀寫數(shù)據(jù)段（RW Data）。在程序運(yùn)行之前，將動態(tài)生成未初始化數(shù)據(jù)段(BSS)，在程序的運(yùn)行時還將動態(tài)生成堆(Heap)區(qū)域和棧（Stack）區(qū)域。

注：

1、一般來說，在靜態(tài)的映像文件中，各個部分稱之為節(jié)(Section)，而在運(yùn)行時的各個部分稱之為段(Segment)。如果不詳細(xì)區(qū)分，統(tǒng)稱為段。

2、C語言在編譯連接后，將生成代碼段(TEXT)，只讀數(shù)據(jù)段(RO Data)和讀寫數(shù)據(jù)段(RW Data)。在運(yùn)行時，除了上述三個區(qū)域外，還包括未初始化數(shù)據(jù)段(BBS)區(qū)域和堆（heap）區(qū)域和棧（Stack）區(qū)域。

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