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            唐吉訶德

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            問題引入:
            在實習過程中發現了一個以前一直默認的錯誤,同樣char *c = "abc"和char c[]="abc",前者改變其內

            容程序是會崩潰的,而后者完全正確。
            程序演示:
            測試環境Devc++
            代碼
            運行結果
            2293628 4199056 abc
            2293624 2293624 abc
            2293620 4199056 abc

            #include <iostream>
            using namespace std;

            main()
            {
            char *c1 = "abc";
            char c2[] = "abc";
            char *c3 = ( char* )malloc(3);
            c3 = "abc";
            printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);
            printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);
            printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);
            getchar();
            }


            參考資料:
            首先要搞清楚編譯程序占用的內存的分區形式:
            一、預備知識-程序的內存分配
            一個由c/C++編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分
            1、棧區(stack)-由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操作方式類似于

            數據結構中的棧。
            2、堆區(heap)-一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收。注意它與數據

            結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似于鏈表,呵呵。
            3、全局區(靜態區)(static)-全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態

            變量在一塊區域,未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。程序結束后由系統

            釋放。
            4、文字常量區-常量字符串就是放在這里的。程序結束后由系統釋放。
            5、程序代碼區
            這是一個前輩寫的,非常詳細
            //main.cpp
            int a=0; //全局初始化區
            char *p1; //全局未初始化區
            main()
            {
            int b;棧
            char s[]="abc"; //棧
            char *p2; //棧
            char *p3="123456"; //123456\0在常量區,p3在棧上。
            static int c=0; //全局(靜態)初始化區
            p1 = (char*)malloc(10);
            p2 = (char*)malloc(20); //分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
            strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所向"123456"優化成一個
            地方。
            }
            二、堆和棧的理論知識
            2.1申請方式
            stack:
            由系統自動分配。例如,聲明在函數中一個局部變量int b;系統自動在棧中為b開辟空間
            heap:
            需要程序員自己申請,并指明大小,在c中malloc函數
            如p1=(char*)malloc(10);
            在C++中用new運算符
            如p2=(char*)malloc(10);
            但是注意p1、p2本身是在棧中的。
            2.2
            申請后系統的響應
            棧:只要棧的剩余空間大于所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
            堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,
            會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點,然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除,并將

            該結點的空間分配給程序,另外,對于大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大

            小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由于找到的堆結點的大小不一定正

            好等于申請的大小,系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
            2.3申請大小的限制
            棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地

            址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯

            時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩余空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間

            較小。
            堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地

            址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統中有效的

            虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
            2.4申請效率的比較:
            棧:由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
            堆:是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
            另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧,而是直接在進

            程的地址空間中保留一塊內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
            2.5堆和棧中的存儲內容
            棧:在函數調用時,第一個進棧的是主函數中后的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的

            地址,然后是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然后是函數中的局部變

            量。注意靜態變量是不入棧的。
            當本次函數調用結束后,局部變量先出棧,然后是參數,最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主

            函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
            堆:一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。
            2.6存取效率的比較
            char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
            char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
            aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的;
            而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
            但是,在以后的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。
            比如:
            #include
            voidmain()
            {
            char a=1;
            char c[]="1234567890";
            char *p="1234567890";
            a = c[1];
            a = p[1];
            return;
            }
            對應的匯編代碼
            10:a=c[1];
            004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]
            0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl
            11:a=p[1];
            0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]
            004010708A4201moval,byteptr[edx+1]
            004010738845FCmovbyteptr[ebp-4],al
            第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指針值讀到edx中,在根據

            edx讀取字符,顯然慢了。
            2.7小結:
            堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:
            使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會

            切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
            使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。

            自我總結:
            char *c1 = "abc";實際上先是在文字常量區分配了一塊內存放"abc",然后在棧上分配一地址給c1并指向

            這塊地址,然后改變常量"abc"自然會崩潰

            然而char c2[] = "abc",實際上abc分配內存的地方和上者并不一樣,可以從
            4199056
            2293624 看出,完全是兩塊地方,推斷4199056處于常量區,而2293624處于棧區

            2293628
            2293624
            2293620 這段輸出看出三個指針分配的區域為棧區,而且是從高地址到低地址

            2293620 4199056 abc 看出編譯器將c3優化指向常量區的"abc"


            繼續思考:
            代碼:

            輸出:
            2293628 4199056 abc
            2293624 2293624 abc
            2293620 4012976 gbc
            寫成注釋那樣,后面改動就會崩潰
            可見strcpy(c3,"abc");abc是另一塊地方分配的,而且可以改變,和上面的參考文檔說法有些不一定,

            #include <iostream>
            using namespace std;

            main()
            {
            char *c1 = "abc";
            char c2[] = "abc";
            char *c3 = ( char* )malloc(3);
            // *c3 = "abc" //error
            strcpy(c3,"abc");
            c3[0] = 'g';
            printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);
            printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);
            printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);
            getchar();
            }

            posted on 2010-12-17 13:59 心羽 閱讀(267) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C/C++
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