C的内存四大区

前提

看视频得来的内容，只知道不止4个区，但主要是这4个区。

四区

静态区
用于存放所有的全局变量和静态变量。

int a=10; //静态区
int main(){
    static int b=20; //静态区
    return 0;
}

代码区
就是存放程序的执行代码，运行时该区内容不可修改。

栈区
用于存放所有的局部auto变量（非static，非register等），先进后出原则！
需要说明的是，栈区通常比较小，以KB为单位！所以存在overstack的可能性！--也就是俗称的爆栈~

int max(int &a, int &b){ //a、b均在栈区。C语言中函数的形参入栈顺序是从右往左！
    return a>b?a:b;
}
int main(){
    int a=0;//栈区
}

堆区
空间较大，需要手动分配及释放，如果忘记释放，存在溢出可能。
堆空间比较自由，没有进出的顺序。
C语言中使用void *p = malloc(size)分配空间，使用free(p)释放空间。
需要注意的是，分配后，空间会有残余内容，需要手动清理。

int *p = (int*) malloc( sizeof(int) * 10 ); //分配了40个字节
free(p); //释放了分配的空间。

以上，面试的时候通常会问到什么时候会栈溢出，根据栈区的定义，只要局部变量的总长度超出栈长度即可。

例如，

int arr[1024*1024*1024]={0}; //栈空间，超长

while(1){
    int a=0; //栈空间，无限压入
}

//或者，递归次数太多！

注意，malloc分配的空间并未提供初始化，所以需要手动初始化。

memset(p, initVal, len); //将p地址开始的len长度范围内的空间的值初始化为initVal。

C中提供了另外两个函数来操作堆空间。

void *calloc(size_t _NumOfElements, size_t _SizeOfElement); //需要提供元素类型的数量及长度

void *realloc(void *p, size_t _NewSize); //重新分配空间。需要提供原空间地址以及新空间的长度。注意，如果原地址没有足够的连续空间，那会复制到新空间，并释放原空间。

realloc会返回新的空间地址（或者和原地址相同），或者返回NULL（0）--如果堆中任何地方都没有足够的空间！

另外，其超出原空间长度的部分，内容不会初始化。

测试代码

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

/**
 * @brief test_heap 验证C函数形参是从右往左压入栈中
 * @param a
 * @param b
 */
void test_heap(int a, int b) {
    printf("first parameter's addr is [%d],
second parameter's addr is [%d]
", &a, &b);
}

int main() {
    printf("sizeof(int) = %d
", sizeof(int));

    int *pi = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); //手动分配堆内存
    for (int i = 0; i != 10; ++i) {            //注意，这里的10的单位是int！
        printf("pi[%d] = %d, addr = %d
", i, pi[i], &pi[i]);
    }

    //手动清零
    memset(pi, 0, 10 * sizeof(int)); //注意，这里的长度单位是字节
    for (int i = 0; i != 10; ++i) {  //注意，这里的10的单位是int！
        printf("pi[%d] = %d, addr = %d
", i, pi[i], &pi[i]);
    }

    free(pi);

    //
    pi = (int *)calloc(10, sizeof(int)); // calloc
    for (int i = 0; i != 10; ++i) {      //注意，这里的10的单位是int！
        printf("pi[%d] = %d, addr = %d
", i, pi[i], &pi[i]);
    }
    //    free(pi); //note this and realloc

    printf("after free, pi = %d
", pi);
    int *pi2 = (int *)realloc(pi, 80); // 20是比原来短了。注意，如果使用pi，则之前不能free(pi)。
    printf("after realloc, pi = %d
", pi);
    printf("after realloc, pi2 = %d
", pi2); //如果整个堆当中都没有任何一处的内存能够满足realloc的需求。则此次分配失败，返回值为NULL
    for (int i = 0; i != 20; ++i) { //注意，这里的10的单位是int！
        printf("pi[%d] = %d, addr = %d
", i, pi2[i], &pi2[i]);
    }
    free(pi2);
    free(pi); // free(pi2) is ok

    //
    test_heap(3, 5);

    return 0;
}