內(nèi)存是怎樣一步步被分配出來(lái)的？

作者：碼農(nóng)的荒島求生 2024-06-27 08:30:36

內(nèi)存實(shí)際上和儲(chǔ)物柜非常相似，儲(chǔ)物柜會(huì)劃分成了一個(gè)一個(gè)大小相同的隔間，每個(gè)隔間可以存儲(chǔ)東西，內(nèi)存的道理也一樣，內(nèi)存也被劃分成了一個(gè)一個(gè)大小相同的隔間，我們來(lái)仔細(xì)看一下。

大家好，我是小風(fēng)哥，今天簡(jiǎn)單聊聊內(nèi)存分配。

我們申請(qǐng)一塊內(nèi)存時(shí)計(jì)算機(jī)內(nèi)部發(fā)生了什么？看下這句代碼：

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這里有兩部分，一個(gè)是malloc，再一個(gè)是你寫(xiě)的代碼。

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malloc實(shí)際上屬于標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里有什么呢？

數(shù)學(xué)相關(guān)的函數(shù)，sin、cos、絕對(duì)值、數(shù)冪函數(shù)等；字符相關(guān)函數(shù)，判斷大小寫(xiě)等；字符串操作函數(shù)、字符串拷貝、拼接比較等；當(dāng)然還有內(nèi)存管理函數(shù)，就是這里提到的malloc/free，當(dāng)然還有很多其它函數(shù)，這就是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

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再來(lái)看你寫(xiě)的代碼，什么是你寫(xiě)的代碼呢？以c語(yǔ)言為例，.c文件就是你寫(xiě)的代碼，這包括你寫(xiě)的hello world程序、充滿(mǎn)bug的練習(xí)程序，當(dāng)然還有各種項(xiàng)目。

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這就是你寫(xiě)的代碼。

這些代碼怎么變成最終的可執(zhí)行程序呢？當(dāng)然是借助編譯器。

編譯器會(huì)把你的代碼編譯成目標(biāo)文件。

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接著鏈接器出場(chǎng)，連接器會(huì)把目標(biāo)文件和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)打包成可執(zhí)行程序。

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這就是代碼部分，接下來(lái)我們看內(nèi)存分配。

到底什么是內(nèi)存呢？

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內(nèi)存中的每個(gè)隔間存儲(chǔ)的是一個(gè)字節(jié)，8比特位一字節(jié)。

比如這里申請(qǐng)的一塊int大小的內(nèi)存，一個(gè)int占據(jù)4個(gè)字節(jié)。

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和儲(chǔ)物柜一樣，內(nèi)存中的每個(gè)隔間也有一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)叫做內(nèi)存地址。

在我們的實(shí)例中，申請(qǐng)的這塊內(nèi)存位于內(nèi)存地址2這個(gè)位置，這意味著什么嗯？這意味著變量p等于數(shù)字2，或者說(shuō)等于內(nèi)存地址2，這里的p就是所謂的指針。

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接著我們看內(nèi)存分配過(guò)程。

這段代碼當(dāng)然屬于編譯后生成的可執(zhí)行程序，可執(zhí)行程序是在內(nèi)存中運(yùn)行的，當(dāng)然我們需要為整個(gè)程序分配一塊內(nèi)存。

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程序的運(yùn)行依賴(lài)棧區(qū)，這里存放著局部變量等信息；依賴(lài)堆區(qū)，這里存放著程序員自己管理的動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存，關(guān)于堆區(qū)和棧區(qū)之前的視頻也有講解；除此之外還依賴(lài)代碼區(qū)，這里保存的就是編譯后的之類(lèi)；還有數(shù)據(jù)區(qū)，這里保存著全局變量等信息。

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