C/C++ 常量存储: 总结

╰半橙微兮° 2022-09-13 14:19 175阅读 0赞

# C/C++ 常量存储: 总结 #

局部变量、静态局部变量、全局变量、全局静态变量、字符串常量以及动态申请的内存区

1、局部变量存储在栈中  
2、全局变量、静态变量(全局和局部静态变量)存储在静态存储区  
3、new申请的内存是在堆中  
4、字符串常量也是存储在静态存储区

>  *  栈中的变量内存会随着定义所在区间的结束自动释放；而对于堆，需要手动free，否则它就一直存在，直到程序结束；

*  对于静态存储区，其中的变量常量在程序运行期间会一直存在，不会释放，且变量常量在其中只有一份拷贝，不会出现相同的变量和常量的不同拷贝。

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关于字符串常量，下面有篇文章解释的很清晰：

char *c="hello world";

书上说：`"hello world"`这个字符串被当作常量而且被放置在此程序的内存静态区。  
c为一个字符型指针，若为局部变量，则存储在栈内，该指针变量里面存了个地址，

该地址为字符串中第一个字母`h`的地址。  
当使用`printf()`输出时，格式化时选择`%s`，会输出`hello world`，这是`printf()`遇到结尾符号`'\0'`即停止显示打印。

字符串`"hello world"`是个常量，存储在一片连续的内存中，末尾有结尾符表示字符串的结束。

那一般的`int i=1;`

所有的字符窜常量都被放在静态内存区  
因为字符串常量很少需要修改，放在静态内存区会提高效率

char str1[] = "abcd"; char str2[] = "abcd"; const char str3[] = "abcd"; const char str4[] = "abcd"; const char *str5 = "abcd"; const char *str6 = "abcd"; char *str7 = "abcd"; char *str8 = "abcd"; cout << ( str1 == str2 ) << endl; cout << ( str3 == str4 ) << endl; cout << ( str5 == str6 ) << endl; cout << ( str7 == str8 ) << endl;

结果是：`0 0 1 1`  
str1,str2,str3,str4是数组变量，它们有各自的内存空间；字符数组作为局部变量被存储在栈区；  
而str5,str6,str7,str8是指针，它们指向相同的常量区域。`"abcd"`被存储在静态数据区，而且是全局的，

问题的引入：  
看看下面的程序的输出：

#include <stdio.h>
    char *returnStr() { char *p="hello world!"; return p; } int main() { char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯 str=returnStr(); printf("%s\n", str); return 0; }

这个没有任何问题，因为"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，  
把该字符串常量存放的静态数据区的首地址赋值给了指针，  
所以returnStr函数退出时，该该字符串常量所在内存不会被回收，故能够通过指针顺利无误的访问。

但是，下面的就有问题：

#include <stdio.h>
    char *returnStr() { char p[]="hello world!"; return p; } int main() { char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯 str=returnStr(); printf("%s\n", str); return 0; }

`"hello world!"`是一个字符串常量，存放在静态数据区，没错，  
但是把一个字符串常量赋值给了一个局部变量(char \[\]型数组)，该局部变量存放在栈中，  
这样就有两块内容一样的内存，也就是说`char p[]="hello world!";`这条语句让`"hello world!"`这个字符串在内存中有两份拷贝，一份在动态分配的栈中，另一份在静态存储区。这是与前者最本质的区别，  
当`returnStr()`函数退出时，栈要清空，局部变量的内存也被清空了，  
所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址，所以打印出来的是乱码。

如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址，那么该局部变量一定要申明为static类型。如下：

static 主要是为了限定范围用的。

#include <stdio.h>
    char *returnStr() { static char p[]="hello world!"; return p; } int main() { char *str=NULL; str=returnStr(); printf("%s\n", str); return 0; }

这个问题可以通过下面的一个例子来更好的说明：

#include <stdio.h>
    //返回的是局部变量的地址，该地址位于动态数据区，栈里
    char *s1() { char* p1 = "qqq";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝 char p[]="Hello world!"; char* p2 = "w";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝 printf("in s1 p=%p\n", p); printf("in s1 p1=%p\n", p1); printf("in s1: string's address: %p\n", &("Hello world!")); printf("in s1 p2=%p\n", p2); return p; } //返回的是字符串常量的地址，该地址位于静态数据区 char *s2() { char *q="Hello world!"; printf("in s2 q=%p\n", q); printf("in s2: string's address: %p\n", &("Hello world!")); return q; } //返回的是静态局部变量的地址，该地址位于静态数据区 char *s3() { static char r[]="Hello world!"; printf("in s3 r=%p\n", r); printf("in s3: string's address: %p\n", &("Hello world!")); return r; } int main() { char *t1, *t2, *t3; t1=s1(); t2=s2(); t3=s3(); printf("in main:"); printf("p=%p, q=%p, r=%p\n", t1, t2, t3); printf("%s\n", t1); printf("%s\n", t2); printf("%s\n", t3); return 0; }

运行输出结果：

in s1 p=0013FF0C
    in s1 p1=00431084 in s1: string's address: 00431074 in s1 p2=00431070 in s2 q=00431074 in s2: string's address: 00431074 in s3 r=00434DC0 in s3: string's address: 00431074 in main:p=0013FF0C, q=00431074, r=00434DC0 $ Hello world! Hello world!

这个结果正好应证了上面解释，同时，还可是得出一个结论：  
字符串常量，之所以称之为常量，因为它可一看作是一个没有命名的字符串且为常量，存放在静态数据区。  
这里说的静态数据区，是相对于堆、栈等动态数据区而言的。  
静态数据区存放的是全局变量和静态变量，从这一点上来说，字符串常量又可以称之为一个无名的静态变量，  
因为`"Hello world!"`这个字符串在函数 s1和s2 中都引用了，但在内存中却只有一份拷贝，这与静态变量性质相当神似。

另外还有个实验：

#include <stdio.h>  
    #include <stdlib.h> #include <math.h> int main() { char *b; char *c; char a[]="hello world"; b="hello world"; c="hello world"; printf("%d,%d,%d,%d\n",b,a,c,&("hello world")); }

实验结果为：

4282272,1244988,4282272,4282272

对了，字符常量`'a'`

`sizeof('a')`

为4，及一个字长。

引自: https://www.jianshu.com/p/21b5b720fb75