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浅谈C语言的数据存储(二)

N3verL4nd
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发布于 2017/03/25 10:39
字数 1812
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作者:冯老师,华清远见嵌入式学院讲师。

静态区是一个抽象笼统的概念,在实际的Linux/C的可执行程序中并没有静态区这个区域,具体来讲它主要由两个段组成:.data段和.bss段。其中.data段就是程序的数据段,在采用段式内存管理的架构中,数据段(data segment)通常是指用来存放程序中已初始化且不为0的全局变量或静态变量的一块内存区域。相反,BSS(Block Started by Symbol)通常是指用来存放程序中未初始化的或初始化为0的全局变量或静态变量的一块内存区域。.data段在程序编译期间其大小及数据被确定,而.bss段则没有直接分配空间而是由编译器在.data段之后为其预留空间,在程序装载进内存时被正式分配。尽管静态区由两个不同的段组成,但是在程序链接并装载进内存之后这两段不做区分,因此我们在这里不做分开讨论。

静态区的变量拥有以下特征:

1) 生命周期长,直到该进程结束随进程空间一起被系统回收。

2) 只初始化一次,它的空间数据在编译期间被初始化,逻辑地址在链接期间固定。

那么哪些变量将被放在静态区呢?

1. 全局变量:

顾名思义它是全局的公用的,如果一个变量被定义为全局的,那么在同一个程序中,任何函数都可以去访问、存取该变量的数据。基于此,全局变量除拥有静态区变量的全部特征之外还具有作用域广的特点,其作用域在整个程序中(可以由多个源文件组成)全局可见。

2.静态变量

通过读其RFC文档可以知道:

从字面上理解所谓静态变量就是被static关键字修饰的变量,只要被static修饰为静态变量那么都将被编译器分配在静态区,其也就拥有了静态区变量的全部特征。静态变量分两种:全局静态变量和局部静态变量。无论哪种只要被static修饰都将放在静态区,拥有静态区变量的全部特征。其区别仅在于作用域:如果是全局静态变量,那么该变量的作用域被限定只能在本源文件内使用(编译之后该变量的符号将不允许对外链接,但是仍然可以通过指针去间接访问);如果是局部变量则没有变化(仅限函数内部使用)。

下面给出一段示例代码用以说明静态变量的特性(图2-1):

图 2-1

代码中定义了一个全局变量gvalue和局部变量lvalue,并且经过两次函数调用。

gvalue由于是全局变量被编译器分配在静态区,而lvalue是局部变量放在栈区。由于静态区的特写导致gvalue经过两次函数调用实现了累加,而局部变量lvalue则每次在函数调用时都被重新初始化。地址(图2-2)。

图 2-2

下面更改程序,将局部变量修改为静态局部变量(图2-3):

则由于局部变量lvalue被static修饰放在了静态区只初始化一次,因此也实现了累加(图2-4)。

二.静态区:

静态区是一个抽象笼统的概念,在实际的Linux/C的可执行程序中并没有静态区这个区域,具体来讲它主要由两个段组成:.data段和.bss段。其中.data段就是程序的数据段,在采用段式内存管理的架构中,数据段(data segment)通常是指用来存放程序中已初始化且不为0的全局变量或静态变量的一块内存区域。相反,BSS(Block Started by Symbol)通常是指用来存放程序中未初始化的或初始化为0的全局变量或静态变量的一块内存区域。.data段在程序编译期间其大小及数据被确定,而.bss段则没有直接分配空间而是由编译器在.data段之后为其预留空间,在程序装载进内存时被正式分配。尽管静态区由两个不同的段组成,但是在程序链接并装载进内存之后这两段不做区分,因此我们在这里不做分开讨论。

静态区的变量拥有以下特征:

3) 生命周期长,直到该进程结束随进程空间一起被系统回收。

4) 只初始化一次,它的空间数据在编译期间被初始化,逻辑地址在链接期间固定。

那么哪些变量将被放在静态区呢?

3.全局变量:

顾名思义它是全局的公用的,如果一个变量被定义为全局的,那么在同一个程序中,任何函数都可以去访问、存取该变量的数据。基于此,全局变量除拥有静态区变量的全部特征之外还具有作用域广的特点,其作用域在整个程序中(可以由多个源文件组成)全局可见。

4.静态变量

从字面上理解所谓静态变量就是被static关键字修饰的变量,只要被static修饰为静态变量那么都将被编译器分配在静态区,其也就拥有了静态区变量的全部特征。静态变量分两种:全局静态变量和局部静态变量。无论哪种只要被static修饰都将放在静态区,拥有静态区变量的全部特征。其区别仅在于作用域:如果是全局静态变量,那么该变量的作用域被限定只能在本源文件内使用(编译之后该变量的符号将不允许对外链接,但是仍然可以通过指针去间接访问);如果是局部变量则没有变化(仅限函数内部使用)。

下面给出一段示例代码用以说明静态变量的特性(图2-1):

图 2-1

代码中定义了一个全局变量gvalue和局部变量lvalue,并且经过两次函数调用。gvalue由于是全局变量被编译器分配在静态区,而lvalue是局部变量放在栈区。由于静态区的特写导致gvalue经过两次函数调用实现了累加,而局部变量lvalue则每次在函数调用时都被重新初始化。地址(图2-2)。

图 2-2

下面更改程序,将局部变量修改为静态局部变量(图2-3):

图 2-3

则由于局部变量lvalue被static修饰放在了静态区只初始化一次,因此也实现了累加(图2-4)。

图 2-4

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