C语言（计算机专业应该知道的内存知识） 1.程序运行需要内存 (1)计算机程序 = 代码 + 数据，代码就是动作，就是加工数据的动作；数据就是数字，就是被代码所加工的东西。 (2)什么是内存: 内存实际上是一堆存储颗粒的集合, 每一个最小的内存单位可以储存0和1的数字状态, 内存是用来存储可变数据的. (3)内存的基本单位: 内存单的大小单位有4个：位（1bit） 字节（8bit） 半字（一般是16bit） 字（一般是32bit）,在所有的计算机、所有的机器中（不管是32位系统还是16位系统还是以后的64位系统），位永远都是1bit，字节永远都是8bit. 2.内存编址和寻址、内存对齐 (1)内存编址方法: 内存在逻辑上就是一个一个的格子, 每个格子有一个编号，这个编号就是内存地址, 这个格子的空间（实质是一个空间）是一一对应且永久绑定的。这就是内存的编址方法。 (2)内存编址是以字节为单位的:这个大小是固定式，就是一个字节（8bit）. (3)内存和数据类型的关系: C语言中的基本数据类型有： int 整形（整数类型，这个整就体现在它和CPU本身的数据位宽是一样的）譬如32位的CPU，整形就是32位，int就是32位；64位的CPU，int就是64位. (4)内存对齐: 对齐访问很配合硬件，所以效率很高；非对齐访问因为和硬件本身不搭配，所以效率不高. 运行结果为： 8 12 3.C语言对内存的访问与解析 (1)C语言对内存地址的封装（用变量名来访问内存、数据类型的含义） int a; // 编译器帮我们申请了1个int类型的内存格子（长度是4字节，地址是确定的，但是只有编译器知道，我们是不知道的， 也不需要知道。），并且把符号a和这个格子绑定。 a = 5; // 编译器发现我们要给a赋值，就会把5丢到符号a绑定的那个内存格子中。 a += 4; // 编译器发现我们要给a加值，a += 4 等效于 a = a + 4;编译器会先把a原来的值读出来，然后给这个值加4，再把加之后的和写入a里面去。 (2)C语言中数据类型的本质含义是：表示一个内存格子的长度 数据类型决定长度的含义：我们一个内存地址（比如0x），本来这个地址只代表1个字节的长度，但是实际上我们可以通过给他一个类型(int)，让他有了长度(4)，这样这个代表内存地址的数字(0x)就能表示从这个数字(0x)开头的连续的n(4)个字节的内存格子了(0x + 0x + 0x + 0x)。 (3)用指针来间接访问内存: C语言中的指针，全名叫指针变量，指针变量其实很普通变量没有任何区别。譬如int a和int *p其实没有任何区别，a和p都代表一个内存地址（譬如是0x），但是这个内存地址（0x）的长度和解析方法不同。 a是int型所以a的长度是4字节，解析方法是按照int的规定来的；p是int *类型，所以长度是4字节，解析方法是int *的规定来的（0x开头的连续4字节中存储了1个地址，这个地址所代表的内存单中存放的是一个int类型的数）。 总之，指针就是一个存储地址的一个普通变量。 4.两种结构：冯诺依曼结构和哈佛结构 冯诺依曼结构是：数据和代码放在一起。（代码就是多个函数体，数据就是全局变量、局部变量）哈佛结构是：数据和代码分开存在。 比如在S5PV210中运行的linux系统上，运行应用程序时：这时候所有的应用程序的代码和数据都在DRAM（动态内存），所以这种结构就是冯诺依曼结构； 在单片机中，我们把程序代码烧写到Flash（NorFlash）中，然后程序在Flash中原地运行，程序中所涉及到的数据（全局变量、局部变量）不能放在Flash中，必须放在RAM（SRAM静态内存）中。 这种就叫哈佛结构。 5.动态内存和静态内存 静态内存是指在程序开始运行时由编译器分配的内存，它的分配是在程序开始编译时完成的，不占用CPU资源。程序中的各种变量，在编译时系统已经为其分配了所需的内存空间，当该变量在作用域内使用完毕时，系统会自动释放所占用的内存空间，都无须程序员自行考虑。比如定义数组… 动态内存是程序员自己确定使用内存空间大小，或者空间太大，栈上无法分配时，会采用动态内存分配，常用malloc申请，用完用free释放。 区别： a) 静态内存分配在编译时完成，不占用CPU资源; 动态内存分配在运行时，分配与释放都占用CPU资源。 b) 静态内存在栈(stack)上分配; 动态内存在堆(heap)上分配。 c) 动态内存分配需要指针和引用类型支持，静态不需要。 d) 静态内存分配是按计划分配，由编译器负责; 动态内存分配是按需分配，由程序员负责。
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