C语言——小知识和小细节17

一、未能给指针成功赋值

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void GetMemory(char* p)
{
	p = (char*)malloc(20 * sizeof(char));
}

void Test()
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(str);
	strcpy(str, "Hello World!");
	printf("%s\n", str);
}

int main()
{
	Test();
	return 0;
}

这段代码实际上实现不了它所想要表达的功能，而且程序会崩溃。

因为对于 Test 函数，将 str 变量传给 GetMemory 函数，实际上只是值传递，将 NULL 传给了 p ，然后 malloc 函数分配好空间后，将内存块地址传给 p ，但在 GetMemory 函数完成调用后 p 这个变量会被销毁，而这里的内存块的地址没有传到 str 中，这里就导致了内存泄漏，因为 p 在这里就相当于 str 的拷贝，所以这里的 str 还是 NULL ，然后再 strcpy 这一句，传给 strcpy 一个空指针是错误的，可能是这一步导致程序崩溃。

要解决这个问题就可以使用二级指针，直接对 str 的只进行修改，将 malloc 函数分配的内存块的地址存到 str 中，然后再进行后面的步骤。

修改后：

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void GetMemory(char** p)
{
	*p = (char*)malloc(20 * sizeof(char));
}

void Test()
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str);
	strcpy(str, "Hello World!");
	printf("%s\n", str);
}

int main()
{
	Test();
	return 0;
}

运行结果：

二、程序占用的内存的分区

1、程序占用的内存的分区

在执行一个C/C++ 程序时，此程序拥有唯一的"内存四区"（栈区，堆区，全局区，代码区）

在某些情况下，常量区可能被认为是代码区的一部分，因为它们通常都是只读的，并且在程序编译时即被确定。由于这个原因，当讨论"内存四区"时，可能有意或无意地忽略了常量区，将其归入代码区。

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分：栈区，堆区，全局区（静态区） ，文字常量区 ，代码区

1）栈区(Stack)：

栈是一块用于存储局部变量、函数参数、返回地址等的内存区域。它具有后进先出（LIFO）的特性，通常用来处理函数调用和局部变量的生命周期。每当函数被调用时，它的局部变量和一些控制信息会被推送到栈上，当函数返回时，这些信息会被弹出栈。

2）堆区(Heap)：

堆区用于动态内存分配，通过调用如malloc, calloc, realloc和free等函数管理。堆的大小不是固定的，它可以在程序运行期间根据需要增长和缩小。

3）全局静态区：

全局静态区（数据段）通常分为初始化的数据段（.data）和未初始化的数据段（.bss）。.data段用于存储程序中的全局变量和静态变量，这些变量在程序启动时被初始化。未初始化的全局变量和静态变量通常存储在.bss段，因为它们在程序开始运行前会被自动初始化为零。

4）常量区：

这里存放的是常量字符串和其他常量数据。这部分数据通常也被放在只读的内存段中以防止修改。

5）代码区：

代码段，也称为文本段，包含程序的执行代码。这部分内存通常是只读的，以防止程序在运行时修改自己的指令。它包含了编译后的程序指令代码。

2、内存分区具体示意图

这里具体说一下内核空间和缓冲区，其他几部分已经在上面提到了。

1）内核空间：

内核空间是指在内存中保留给操作系统内核的部分。内核是操作系统中负责管理硬件资源、执行进程管理、内存管理、文件系统操作和其他基本系统操作的核心部分。内核空间与用户空间相对应，通常位于虚拟内存的高地址端。

隔离：内核空间与用户空间的隔离提供了安全性和稳定性。用户程序通常无法直接访问内核空间，这样即便用户程序崩溃或者有恶意行为，也不会直接影响到整个系统的稳定性。
特权级别：内核空间在处理器的特权级别上运行，这意味着它可以执行硬件操作和访问受保护的内存区域，而用户空间的程序则受到限制。
组成元素：内核空间包括了操作系统内核的代码、内核扩展、驱动程序、内核数据结构（如进程表、文件系统缓存、网络协议栈和硬件抽象层）等。

2）缓冲区：

缓冲区是内存中临时存放数据的区域，它的作用是协调处理器和其他硬件或软件之间速度不匹配的问题。用户级别的程序也可能使用缓冲区，如标准的I/O库（如C语言的stdio）会提供缓冲机制，以优化读写操作。