[[440714]]

1.ANSI C

在ANSI C中數(shù)據(jù)類型包括：整形，浮點(diǎn)型，指針和聚合型(如數(shù)組和結(jié)構(gòu)等)

整形：

字符，短整型，整型和長(zhǎng)整型，他們都分別有有符號(hào)(singed)和無(wú)符號(hào)(unsingned)

取值范圍：

沒有帶signed或者unsigned，默認(rèn)signed

長(zhǎng)整型至少應(yīng)該和整型一樣長(zhǎng)，而整型至少應(yīng)該和短整型一樣長(zhǎng)

在32位環(huán)境中，各種數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度一般如下：

2ARM C

具體我們以IAR為編譯器，版本7.2

注意：

在32位ARM中，字是32位，半字是16位，字節(jié)是8位

可以看到以下關(guān)于整型的數(shù)據(jù)類型

下面使用typedef重新定義數(shù)據(jù)類型，沒有使用到long，因?yàn)槎际?2位的有一個(gè)int就夠了

typedef unsigned  char       uint8;    //!< 無(wú)符號(hào)8位整型變量  
typedef signed    char       int8;     //!< 有符號(hào)8位整型變量   
typedef unsigned  short      uint16;   //!<無(wú)符號(hào)16位整型變量  
typedef signed    short      int16;    //!< 有符號(hào)16位整型變量  
typedef unsigned  int        uint32;   //!< 無(wú)符號(hào)32位整型變量  
typedef signed    int        int32;    //!<有符號(hào)32位整型變量  
typedef float                fp32;     //!< 單精度浮點(diǎn)數(shù)（32位長(zhǎng)度）  
typedef double               fp64;     //!< 雙精度浮點(diǎn)數(shù)（64位長(zhǎng)度） 

3C語(yǔ)言內(nèi)存分配方法

在標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中，編譯出來(lái)的可執(zhí)行程序分為代碼區(qū)(text)、數(shù)據(jù)區(qū)(data)和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(bss)3個(gè)部分。如下代碼

#include <stdlib.h> 
int a = 0;    //a在全局已初始化數(shù)據(jù)區(qū)  
char *p1;    //p1在BSS區(qū)（未初始化全局變量）  
void main()  
{ 
    int b; //b在棧區(qū) 
    int c; //C為全局（靜態(tài)）數(shù)據(jù)，存在于已初始化數(shù)據(jù)區(qū) 
    char s[] = "abc"; //s為數(shù)組變量，存儲(chǔ)在棧區(qū)， 
    char *p2,*p3;  //p2、p3在棧區(qū) 
    p2 = (char *)malloc(10);//分配得來(lái)的10個(gè)字節(jié)的區(qū)域在堆區(qū) 
    p3 = (char *)malloc(20);//分配得來(lái)的20個(gè)字節(jié)的區(qū)域在堆區(qū) 
    free(p2); 
    free(p3); 
} 

使用linux編譯之后得到的可執(zhí)行文件如下

可以看到代碼區(qū)(text)、數(shù)據(jù)區(qū)(data)和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(bss)。

代碼段(text)：存放代碼的地方。只能訪問(wèn)，不能修改，代碼段就是程序中的可執(zhí)行部分，直觀理解代碼段就是函數(shù)堆疊組成的。

數(shù)據(jù)段(data)：全局變量和靜態(tài)局部變量存放的地方。也被稱為數(shù)據(jù)區(qū)、靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)、靜態(tài)區(qū)：數(shù)據(jù)段就是程序中的數(shù)據(jù)，直觀理解就是C語(yǔ)言程序中的全局變量。注意是全局變量或靜態(tài)局部變量，局部變量不算。

未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(bss)：bss段的特點(diǎn)就是被初始化為0，bss段本質(zhì)上也是屬于數(shù)據(jù)段。

那么問(wèn)題來(lái)了，為什么要區(qū)分data段和bss段呢?

以下面代碼為例，a.c和b.c的差異只是有沒有給arr數(shù)組賦值。

可以看到a.out的bss段大，b.out的data段大。但是b.out的文件大小明顯比a.out的大很多。

那么就可以簡(jiǎn)單理解為，data段會(huì)增大可執(zhí)行文件的大小，而bss段不會(huì)。

這里我說(shuō)下自己的理解，我并沒有找到資料驗(yàn)證：

data段是全局變量，但是需要初始化值，上面我的例子是全部初始全部為1，但也可能是1024*1024個(gè)不同的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)需要保存起來(lái)，表現(xiàn)出來(lái)也就是需要保存在可執(zhí)行文件中。

bss段也是全局變量，但不需要初始化值，只需要保存一下這個(gè)全部變量的保存的數(shù)據(jù)類型和大小即可。即使它的數(shù)組容量是1024*1024，也不會(huì)占用很多可執(zhí)行文件的大小。

這里再說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題：如果一個(gè)全部變量初始化為0，那么它也是bss段，不是data段，即使你代碼中把它初始化為0了。這點(diǎn)大家可以自行驗(yàn)證。

關(guān)于數(shù)據(jù)段，也就是data段，也會(huì)分為RO data(只讀數(shù)據(jù)段)和RW data(讀寫數(shù)據(jù)段)。

從字面意思就可以區(qū)分他們的意思，不同的是：

只讀數(shù)據(jù)段：程序使用的一些不會(huì)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(chǔ)器中即可。

讀寫數(shù)據(jù)段：程序中是可以被更改的數(shù)據(jù)，且初始化過(guò)的，所以需要防止在RAM中，且初始化的內(nèi)容放在存儲(chǔ)器中(表現(xiàn)為放入可執(zhí)行文件中)。

這樣又可以分區(qū)只讀區(qū)和讀寫區(qū)域，如下所所示(當(dāng)然bss段和下文的堆棧也是讀寫區(qū))

上面說(shuō)到“編譯出來(lái)的可執(zhí)行程序分為代碼區(qū)(text)、數(shù)據(jù)區(qū)(data)和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(bss)3個(gè)部分”，那運(yùn)行中就會(huì)多出來(lái)一些區(qū)域，這就是我們茶說(shuō)的堆棧，注意堆棧是兩個(gè)區(qū)域堆和棧。

棧：局部變量、函數(shù)一般在棧空間中。運(yùn)行時(shí)自動(dòng)分配&自動(dòng)回收：棧是自動(dòng)管理的，程序員不需要手工干預(yù)。方便簡(jiǎn)單。是提前分配好的連續(xù)的地址空間。棧的增長(zhǎng)方向是向下的，即向著內(nèi)存地址減小的方向。

堆：堆內(nèi)存管理者總量很大的操作系統(tǒng)內(nèi)存塊，各進(jìn)程可以按需申請(qǐng)使用，使用完釋放。程序手動(dòng)申請(qǐng)&釋放：手工意思是需要寫代碼去申請(qǐng)malloc和釋放free。可以是不連續(xù)的地址空間。堆的增長(zhǎng)方向是向上的，即向著內(nèi)存地址增加的方向。

下面是簡(jiǎn)單的演示代碼

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
 
int bss_var;                                //未初始化全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在BSS區(qū) 
int data_var=42;                            //初始化全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū) 
 
int main(int argc,char *argv[]) 
{ 
  char *p ,*b; 
  printf("Adr bss_var:0x%x\n",&bss_var); 
  printf("Adr data_var:0x%x\n",&data_var); 
  printf("the %s is at adr:0x%x\n","main",&main); 
  p=(char *)alloca(32);              //從棧中分配空間 
  if(p!=NULL) 
  { 
    printf("the p start is at adr:0x%x\n",p); 
    printf("the p end is at adr:0x%x\n",p+31); 
  } 
  b=(char *)malloc(32*sizeof(char));   //從堆中分配空間 
  if(b!=NULL) 
  { 
    printf("the b start is at adr:0x%x\n",b); 
    printf("the b end is at adr:0x%x\n",b+31); 
  } 
  free(b);         //釋放申請(qǐng)的空間，以避免內(nèi)存泄漏 
  while(1); 
} 

運(yùn)行結(jié)果如下

內(nèi)存分配示意圖如下