嵌入式C语言的高级用法

Aguilera

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我们需要知道——变量，其实是内存地址的一个抽像名字罢了。在静态编译的程序中，所有的变量名都会在编译时被转成内存地址。机器是不知道我们取的名字的，只知道地址。

内存的使用时程序设计中需要考虑的重要因素之一，这不仅由于系统内存是有限的（尤其在嵌入式系统中），而且内存分配也会直接影响到程序的效率。因此，我们要对C语言中的内存管理，有个系统的了解。

在C语言中，定义了4个内存区间：代码区；全局变量和静态变量区；局部变量区即栈区；动态存储区，即堆区；具体如下：

1>栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

2>堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

3>全局区（静态区）（static）—全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的 另一块区域。 - 程序结束后由系统释放。

4>常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

5>程序代码区—存放函数体的二进制代码。 我们来看张图：  

首先我们要知道，源代码编译成程序，程序是放在硬盘上的，而非内存里！只有执行时才会被调用到内存中！我们来看看程序结构，ELF是是Linux的主要可执行文件格式。ELF文件由4部分组成，分别是ELF头（ELF header）、程序头表（Program header table）、节（Section）和节头表（Section header table）。具体如下：

1>Program header描述的是一个段在文件中的位置、大小以及它被放进内存后所在的位置和大小。即要加载的信息；

2>Sections保存着object 文件的信息，从连接角度看：包括指令，数据，符号表，重定位信息等等。在图中，我们可以看到Sections中包括：

text 文本结 存放指令；

rodata 数据结 readonly;

data 数据结 可读可写；

3>Section头表（section header table）包含了描述文件sections的信息。每个section在这个表中有一个入口；每个入口给出了该section的名字，大小，等等信息。相当于 索引！

而程序被加载到内存里面，又是如何分布的呢？我们看看上图中：

1正文和初始化的数据和未初始化的数据就是我们所说的数据段，正文即代码段；

2>正文段上面是常量区，常量区上面是全局变量和静态变量区，二者占据的就是初始化的数据和未初始化的数据那部分；

3>再上面就是堆，动态存储区，这里是上增长；

4>堆上面是栈，存放的是局部变量，就是局部变量所在代码块执行完毕后，这块内存会被释放，这里栈区是下增长；

5>命令行参数就是001之类的，环境变量什么的前面的文章已经讲过，有兴趣的可以去看看。

我们知道，内存分为动态内存和静态内存，我们先讲静态内存。