第6章指針本章學(xué)習(xí)內(nèi)容

1.指針的概念2.指針與數(shù)組3.指向指針的指針4.指針與函數(shù)5.內(nèi)存管理6.1指針的概念

指針是C語言的重要組成部分。指針本質(zhì)上就是內(nèi)存中的一個(gè)地址。有了指針，可以更靈活地訪問內(nèi)存。如果不理解指針的工作原理，就不能真正掌握C語言程序。想成為優(yōu)秀的C語言程序員，必須學(xué)會在程序中高效利用指針。在C語言中，指針有多種用途。指針可以增加訪問變量的方式，使變量不僅可以直接通過變量名訪問，還可以通過指針進(jìn)行間接訪問。指針主要有兩大用途：使程序不同部分之間可以共享數(shù)據(jù)，以及在程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存空間。6.3.1地址、變量和指針

在C語言中，指針用于表示內(nèi)存單元的地址。將這個(gè)地址保存于一個(gè)變量中，該變量即稱為指針變量。指針變量也有不同類型，用于保存不同類型變量的地址。嚴(yán)格來說，指針與指針變量不同，但為了敘述簡便，通常將指針變量稱為指針。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器，以字節(jié)為基本存儲單元。6.3.1地址、變量和指針

計(jì)算機(jī)中的所有數(shù)據(jù)都存放在內(nèi)存中。每個(gè)內(nèi)存單元占用的字節(jié)數(shù)因數(shù)據(jù)類型不同而異。為了正確訪問內(nèi)存單元，必須給每個(gè)單元一個(gè)地址編號。內(nèi)存就像旅店，內(nèi)存單元像房間，地址號相當(dāng)于房間門牌號。以整型數(shù)據(jù)占4個(gè)單元為例。如圖6.1所示，其中的3000、3001、3002、3003就是變量i所占4個(gè)內(nèi)存單元的地址，整形變量i的值以二進(jìn)制的形式存放在這4個(gè)內(nèi)存單元中，變量i的值為2，變量i的指針是另一個(gè)變量，它存放的是變量i的首地址：3000。這里變量i的指針有一個(gè)統(tǒng)一的名稱：指針變量。6.3.1地址、變量和指針

變量的地址是連接變量和指針之間的橋梁。當(dāng)一個(gè)變量存儲了另一個(gè)變量的地址時(shí)，我們可以說第一個(gè)變量指向了第二個(gè)變量。這種“指向”是通過地址來表示的。指針變量是存儲另一個(gè)變量地址的變量，因此當(dāng)把一個(gè)變量的地址賦給指針變量后，這個(gè)指針變量就指向了那個(gè)變量。比如，把變量i的地址存儲到指針變量pi中，那么pi就指向了變量i。這種關(guān)系可以如圖6.2所示。6.3.2指針變量的定義和引用

因?yàn)榈刂房梢杂脕碓L問特定的內(nèi)存存儲單元，所以我們可以說地址“指向”這個(gè)內(nèi)存單元。地址可以被形象地稱為指針，因?yàn)樗苤赶騼?nèi)存單元。一個(gè)變量的地址被稱為該變量的指針。當(dāng)一個(gè)變量被用來專門存儲另一個(gè)變量的地址時(shí)，這個(gè)存儲地址的變量就是指針變量。在C語言中，有一種專門用來存儲內(nèi)存單元地址的變量類型，就是指針類型。下面將介紹如何定義一個(gè)指針變量、給它賦值以及引用它。6.3.2指針變量的定義

指針變量在C語言中是一種特殊類型的變量，它用來存儲內(nèi)存地址。定義一個(gè)指針變量需要指定該指針變量可以指向的數(shù)據(jù)類型。語法通常是通過在變量名前加上“*”來聲明一個(gè)指針變量。類型說明符*變量名在這種聲明中，“*”符號用于指示變量是一個(gè)指針變量，緊隨其后的是所定義的指針變量名稱，而類型說明符則表示了這個(gè)指針變量所指向的數(shù)據(jù)類型。int*prt1 //定義了一個(gè)名為ptr1的指針變量，它可以存儲一個(gè)整數(shù)類型的地址。char*ptr2 //定義了一個(gè)名為ptr2的指針變量，它可以存儲一個(gè)字符類型的地址。6.3.2指針變量的賦值

指針變量可以通過賦值操作來存儲另一個(gè)變量的地址。要將一個(gè)變量的地址賦給指針變量，可以使用取地址符“&”獲取該變量的地址，并將該地址賦給指針變量。例如，假設(shè)有一個(gè)整型變量num和一個(gè)指向整型的指針變量ptr，可以這樣將num的地址賦給ptr：intnum=10; //定義一個(gè)整型變量num并賦值為10int*ptr; //定義一個(gè)指向整型的指針變量ptrptr=# //將num的地址賦給ptr上面的例子還可以寫成，定義指針變量的同時(shí)初始化完成賦值，例如：intnum=10;int*ptr=#6.3.2指針變量的引用

引用指針變量實(shí)際上是獲取指針?biāo)赶虻刂诽幋鎯Φ闹?。這可以通過解引用操作符“*”來完成。當(dāng)使用“*”操作符與指針變量一起使用時(shí)，可以訪問指針?biāo)赶虻刂分写鎯Φ臄?shù)據(jù)。解引用操作符“*”在C語言中用于訪問指針?biāo)赶虻刂诽幍闹?。它允許你通過指針訪問存儲在內(nèi)存中的實(shí)際數(shù)據(jù)。舉例來說，如果有一個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針變量ptr，要獲取它所指向地址處的值，可以這樣做：intnum=10; //定義一個(gè)整型變量num并賦值為10int*ptr; //定義一個(gè)指向整型的指針變量ptrptr=# //將num的地址賦給ptrintvalue=*ptr; //使用*ptr獲取ptr所指向地址處的值，將其賦給value在這個(gè)例子中，*ptr表示獲取指針ptr所指向地址處的值，然后將這個(gè)值賦給value變量，所以變量value的值也是10。6.4指針與數(shù)組

數(shù)組是一系列元素的集合，而指針則是用于跟蹤、訪問和操作這些元素的工具。在C語言中，數(shù)組名通常可以看作指向數(shù)組首元素的指針，這為指針和數(shù)組之間的交互提供了許多可能性。理解指針和數(shù)組之間的關(guān)系，以及它們?nèi)绾螀f(xié)同工作，對于有效地利用C語言進(jìn)行內(nèi)存管理和數(shù)據(jù)操作至關(guān)重要。6.4.1指針與一維數(shù)組

當(dāng)定義一個(gè)一維數(shù)組時(shí)，系統(tǒng)會在內(nèi)存中為改數(shù)組分配一個(gè)儲存空間，其數(shù)組的變量名就是數(shù)組的首地址。C語言對數(shù)組的訪問是通過數(shù)組名（數(shù)組的起始地址）加上相對于起始地址的相對量（由下標(biāo)變量給出），得到要訪問的數(shù)組元素的單元地址，然后再對計(jì)算出的單元地址的內(nèi)容進(jìn)行訪問。若定義一個(gè)指針變量，并將數(shù)組的首地址賦值給指針變量，則我們說該指針指向了這個(gè)一維數(shù)組。int*p,a[4];p=a;//數(shù)組的變量名a就是數(shù)組的首地址另一種賦值方式也可寫為：int*p,a[4];p=&a[0];//a[0]的地址也是數(shù)組的首地址6.4.1指針與一維數(shù)組

數(shù)組名a代表數(shù)組的首地址，即元素a[0]的地址（&a[0]

），所以a+1表示首地址后下一個(gè)元素的地址，即數(shù)組中下標(biāo)為1的元素a[1]的地址(&a[1]）。由此可知，a+i代表數(shù)組中下標(biāo)為i的元素a[i]的地址，即&a[i]。于是，通過解引用操作符“*”就可以訪問數(shù)組中的元素了。例如，*a或*（a+0）表示取出下標(biāo)為0的元素a[0]，*（a+i）表示取出下標(biāo)i的元素a[i]。數(shù)組元素之所以能通過這種方法來訪問，是因?yàn)閿?shù)組的下標(biāo)運(yùn)算符[]實(shí)際上執(zhí)行就是指針運(yùn)算。例如，a[i]被編譯器解釋為*(a+i)，而&a[i]被解釋為指針表達(dá)式a+i。如果定義了一個(gè)int型指針變量p，并且讓p指向了int型數(shù)組a的首地址，那么p的值就是&a[0]，*p就是p指向的數(shù)組元素a[0]，p+i的值就是&a[i]，*(p+i)就表示數(shù)組元素a[i]。這種關(guān)系如圖6.3所示。6.4.1指針的遞增、遞減

指針的遞增和遞減運(yùn)算是針對指針變量進(jìn)行的操作，用于移動(dòng)指針指向的內(nèi)存地址位置。遞增運(yùn)算（++）：對指針進(jìn)行遞增操作會使指針指向下一個(gè)相同類型的內(nèi)存位置。例如，如果一個(gè)指針指向一個(gè)整型數(shù)組的元素，執(zhí)行ptr++將使指針指向數(shù)組中的下一個(gè)整數(shù)元素。遞減運(yùn)算（--）：對指針進(jìn)行遞減操作會使指針指向前一個(gè)相同類型的內(nèi)存位置。類似于遞增操作，執(zhí)行ptr--將使指針向數(shù)組的前一個(gè)元素移動(dòng)。這些操作是依據(jù)指針指向的數(shù)據(jù)類型來確定移動(dòng)的步長，確保在同一數(shù)據(jù)類型內(nèi)移動(dòng)。同時(shí)，需要注意確保不會越界或者訪問非法的內(nèi)存位置。6.4.2指針與二維數(shù)組

二維數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)存儲的，這意味著每一行的元素緊挨著存儲。當(dāng)你使用指針來訪問二維數(shù)組時(shí)，你需要知道如何計(jì)算特定元素的內(nèi)存地址。以下是一個(gè)簡單的例子來說明這一點(diǎn)：假設(shè)有一個(gè)3x3的二維數(shù)組，首地址為1000：intarr[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};則其二維數(shù)組的行地址與列地址如圖6.4所示。6.4.2指針與二維數(shù)組首先，在C語言編程中，二維數(shù)組可以被視為由多個(gè)一維數(shù)組組成的結(jié)構(gòu)，圖6.4中的二維數(shù)組可以理解為a是由a[0]、a[1]、a[2]三個(gè)元素組成的一維數(shù)組，其中數(shù)組名a代表其第一個(gè)元素a[0]的地址（即&a[0]）。根據(jù)上一小節(jié)，一維數(shù)組與指針的關(guān)系，a+1（即&a[1]）指向的是緊隨第一行之后的第二行的首元素地址，而a+2（即&a[2]）則指向第三行的首元素地址。因此，借助這些地址，我們能夠?qū)崿F(xiàn)對各元素值的引用操作。具體來說，表達(dá)式*（a+0）或*a獲取的是數(shù)組a的第一個(gè)元素a[0]的值；*（a+1）用于訪問數(shù)組a中第二個(gè)元素a[1]的值；*（a+2）則對應(yīng)著第三個(gè)元素a[2]的值。需要注意的是，這里的元素實(shí)際上仍然是數(shù)組的地址，而不是直接的數(shù)據(jù)值。6.4.2指針與二維數(shù)組其次，二維數(shù)組中的每一行都可以視作一個(gè)一維數(shù)組。對于數(shù)組a，如果它是一個(gè)二維數(shù)組，且a[0]、a[1]和a[2]分別代表該二維數(shù)組的第一、第二和第三行，那么每行包含3個(gè)整型元素。例如，a[0]可以看成由a[0][0]、a[0][1]和a[0][2]這3個(gè)整型元素組成的一維數(shù)組，其地址即為&a[0][0]。當(dāng)我們說a[0]+1時(shí)，這實(shí)際上意味著從a[0]（即a[0][0]的地址）開始向后移動(dòng)一個(gè)整型元素的大小，因此指向了同一行中的下一個(gè)元素a[0][1]的地址，即&a[0][1]。同理，a[0]+2指向的是同一行中的第三個(gè)元素a[0][2]的地址，即&a[0][2]。解引用這些指針表達(dá)式，我們可以得到對應(yīng)的元素值：*(a[0]+0)獲取的是a[0][0]的值；*(a[0]+1)獲取的是a[0][1]的值；*(a[0]+2)獲取的是a[0][2]的值。6.4.2指針與二維數(shù)組最后，二維數(shù)組的每一行視為一個(gè)一維數(shù)組，那么a[0]就可以被視為一個(gè)包含三個(gè)整型元素的一維數(shù)組。在這種情況下，a[0]+1中的數(shù)字1表示的是單個(gè)整型元素的字節(jié)大小，這是因?yàn)樵贑語言中，數(shù)組的索引是從0開始的，所以a[0]+1實(shí)際上是指向同一行中的下一個(gè)元素。同樣地，由于a本身代表的是整個(gè)二維數(shù)組，它由三個(gè)這樣的一維數(shù)組（即三行）組成，所以a+1中的數(shù)字1表示的是整個(gè)一行的字節(jié)大小，這等于一行中的元素?cái)?shù)量（3個(gè)整型元素）乘以每個(gè)元素的字節(jié)大?。╯izeof(int)）。6.4.2指針與二維數(shù)組根據(jù)上述分析，我們可以得出以下結(jié)論：a[i]，即*(a+i)，可以被視為一維數(shù)組a中索引為i的元素。同時(shí)，a[i]即*(a+i)也相當(dāng)于由a[i][0]、a[i][1]、a[i][2]三個(gè)整型元素組成的一維數(shù)組的數(shù)組名，它代表的是這個(gè)一維數(shù)組中第一個(gè)元素a[i][0]的地址（即&a[i][0]）。而a[i]+j或*(a+i)+j則表示在這個(gè)一維數(shù)組中索引為j的元素的地址，也就是&a[i][j]。因此，*(a[i]+j)或*(*(a+i)+j)就是這個(gè)地址所指向的元素的值，也就是a[i][j]。這樣，我們有四種等價(jià)的方式來表示a[i][j]：a[i][j] <==> *(a[i]+j) <==> *(*(a+i)+j) <==> (*(a+i))[j]6.4.2行指針在二維數(shù)組中，行指針（也稱為行地址）通常指的是指向二維數(shù)組第一行的指針。由于C語言中的數(shù)組名在表達(dá)式中會被解釋為指向其首元素的指針，所以對于二維數(shù)組a，a本身就是一個(gè)指向第一行的指針。換句話說，a是一個(gè)指向包含3個(gè)整型元素的數(shù)組的指針。例如，對于圖6.4所示的二維數(shù)組a，可定義如下的行指針：int(*p)[3];在解釋變量聲明語句中變量的類型時(shí)，雖然說明符[]的優(yōu)先級高于*，但由于圓括號的優(yōu)先級更高，所以先解釋*，再解釋[]。所以，在C語言中，int(*p)[3];這行代碼聲明了一個(gè)名為p的指針變量，它指向一個(gè)包含3個(gè)整型元素的數(shù)組。這里的指針類型是int(*)[3]，這是一個(gè)指向數(shù)組的指針，而不是指向單個(gè)整型值的指針（int*）。6.4.2列指針二維數(shù)組的列指針和行指針的定義是不同的。列指針實(shí)際上是指向數(shù)組的指針，而不是指向數(shù)組的行。在二維數(shù)組inta[3][3];中，列指針的聲明方式如下：int*p;6.4.3指針數(shù)組指針數(shù)組是C語言中一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)數(shù)組，但數(shù)組中的每個(gè)元素都是一個(gè)指針變量。這些指針可以指向相同類型的任何對象或數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中存儲一系列相關(guān)變量的地址。在C語言中，指針數(shù)組的聲明通常采用以下形式：int*p[10];上面的代碼定義了一個(gè)包含10個(gè)元素的指針數(shù)組，每個(gè)元素都能存儲一個(gè)整型變量的地址。其中，int是指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)類型，p是指針數(shù)組的名稱，10表示數(shù)組的大小，即數(shù)組中指針的數(shù)量。6.5指向指針的指針指向指針的指針，通常被稱為“二級指針”或“指針的指針”。在C語言中，指針是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，用來存儲內(nèi)存地址。指針變量存儲的是另一個(gè)變量的地址，通過指針可以間接地訪問或修改該變量的內(nèi)容。指針允許對內(nèi)存進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配和管理，是實(shí)現(xiàn)諸如動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存管理等功能的重要工具。指向指針的指針變量定義如下：int**p;6.5指向指針的指針int:這表示p是一個(gè)指針，它指向一個(gè)整型數(shù)據(jù)類型的變量或值。*p:*符號表示間接引用或解引用操作符。因此，*p表示指針p所指向的內(nèi)容。在這里，p是一個(gè)指向指針的指針，因此*p將得到一個(gè)指針。int*p:這意味著p是一個(gè)指向整型變量的指針。也就是說，p可以存儲一個(gè)整型變量的地址。int**p:這一行代碼進(jìn)一步擴(kuò)展了上一行的聲明。它表明p是一個(gè)指向指針的指針。換句話說，p可以存儲一個(gè)指向整型變量的指針的地址。指向指針的指針變量如圖6.7所示。6.6指針與函數(shù)在C語言中，指針是一種變量，其存儲的是另一個(gè)變量的內(nèi)存地址。指針使得程序能夠直接訪問和操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，提供了對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引用，以及在函數(shù)間傳遞數(shù)據(jù)的靈活性。函數(shù)是一段可重用的代碼塊，它可以接收輸入?yún)?shù)（可以是值或指針），執(zhí)行特定的任務(wù)，并可以返回一個(gè)結(jié)果。指針在函數(shù)中的應(yīng)用非常廣泛，它們可以用來傳遞數(shù)組、結(jié)構(gòu)體等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，允許函數(shù)內(nèi)部修改傳遞進(jìn)來的數(shù)據(jù)，或者動(dòng)態(tài)分配和釋放內(nèi)存。指針的使用提高了C語言的效率和靈活性，但同時(shí)也要求程序員對內(nèi)存管理有更深入的理解。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)指針變量作為函數(shù)參數(shù)允許函數(shù)直接訪問并可能修改調(diào)用者作用域中的原始數(shù)據(jù)。通過傳遞變量的地址（即指針），函數(shù)能夠操作指向的內(nèi)存位置，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的直接控制，這不僅提高了效率，尤其是在處理大型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，而且提供了一種靈活的方式來傳遞和操作數(shù)據(jù)。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)【例6.9】編寫程序，交換兩個(gè)變量的值。試分析下面的程序能實(shí)現(xiàn)這一功能嗎？如果不能，該如何修改。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)上面這段代碼是一個(gè)簡單的C語言程序，用于交換兩個(gè)整數(shù)變量的值。但是，這個(gè)程序有一個(gè)問題。在swap函數(shù)中，雖然局部變量x和y的值被交換了，但是這個(gè)交換并不會影響到main函數(shù)中的a和b。如圖6.8、圖6.9所示。這是因?yàn)樵贑語言中，函數(shù)參數(shù)是通過值傳遞的，這意味著傳遞給swap函數(shù)的是a和b的副本，而不是它們的引用。所以，即使在swap函數(shù)內(nèi)部改變了這些值，main函數(shù)中的原始變量也不會受到影響。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)【例6.10】編寫程序，交換兩個(gè)變量的值。Swap()函數(shù)的參數(shù)修改為指針變量。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)swap函數(shù)定義了一個(gè)通過指針傳遞參數(shù)的函數(shù)，它接受兩個(gè)整型指針作為參數(shù)。在函數(shù)內(nèi)部，使用一個(gè)臨時(shí)變量temp來幫助交換兩個(gè)指針指向的整數(shù)值。首先，它將x指針指向的值（即變量a的地址中的值）保存到temp中，然后將y指針指向的值賦給x指針指向的地址（即變量a的地址），最后將temp中的值（原a的值）賦給y指針指向的地址（即變量b的地址）。6.6.1指針變量作為函數(shù)參數(shù)

main函數(shù)首先聲明了兩個(gè)整型變量a和b。然后，程序提示用戶輸入兩個(gè)整數(shù)，并使用scanf函數(shù)讀取用戶輸入的值存儲到a和b中。在顯示了原始的a和b的值之后，調(diào)用swap函數(shù)并傳遞a和b的地址，從而觸發(fā)值的交換。交換完成后，再次打印a和b的值，此時(shí)會發(fā)現(xiàn)它們的值已經(jīng)交換。6.6.2函數(shù)的返回值為指針

在C語言中，函數(shù)的返回值可以是指針類型，這意味著函數(shù)執(zhí)行完畢后，可以返回一個(gè)指向內(nèi)存地址的值。這種類型的函數(shù)通常用于創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、返回?cái)?shù)組或結(jié)構(gòu)體的引用，或者在函數(shù)內(nèi)部分配內(nèi)存并將其地址返回給調(diào)用者。返回指針的函數(shù)允許調(diào)用者在函數(shù)執(zhí)行完畢后繼續(xù)訪問和操作返回的數(shù)據(jù)。返回值為指針類型的函數(shù)定義如下：類型說明符*函數(shù)名(參數(shù)列表)例如，如下函數(shù)：int*fun(intx,inty);fun()函數(shù)接收兩個(gè)整型變量作為參數(shù)，返回值為一個(gè)指針類型，int表示該指針指向一個(gè)整數(shù)。6.6.3函數(shù)的返回值為指針

指向函數(shù)的指針在C語言中是一種特殊的指針，它存儲了函數(shù)的地址，允許你像調(diào)用普通函數(shù)一樣調(diào)用指針?biāo)赶虻暮瘮?shù)。這種指針類型通常用于回調(diào)函數(shù)、事件處理、排序算法等場景，其中函數(shù)的地址作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)被調(diào)用。指向函數(shù)的指針的聲明需要指定指針指向的函數(shù)的返回類型和參數(shù)類型。定義函數(shù)指針的一般形式如下：類型說明符(*指針名)(函數(shù)參數(shù)列表);6.6.3函數(shù)的返回值為指針

指向函數(shù)的指針的聲明需要指定指針指向的函數(shù)的返回類型和參數(shù)類型。例如，如果有一個(gè)返回類型為int且接受兩個(gè)int參數(shù)的函數(shù)，那么指向這種函數(shù)的指針的聲明如下：int(*functionPtr)(intx,inty);其中functionPtr就是函數(shù)指針，它指向一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)的參數(shù)是兩個(gè)整型變量，返回類型是整型。當(dāng)然，在定義functionPtr時(shí)，也可以將函數(shù)參數(shù)列表中的變量名省略，如下：int(*functionPtr)(int,int);可以將任何一個(gè)參數(shù)為兩個(gè)整型變量并且返回值為整型的函數(shù)地址賦給functionPtr，然后通過functionPtr來調(diào)用該函數(shù)，通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)的方式如下：函數(shù)指針名(函數(shù)參數(shù)列表);6.7內(nèi)存管理

C語言中的內(nèi)存管理是指程序在運(yùn)行時(shí)對內(nèi)存的分配、釋放和管理。在C語言中，內(nèi)存管理是由程序員負(fù)責(zé)的，因此程序員需要謹(jǐn)慎地分配和釋放內(nèi)存，以避免內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出等問題。6.7.1C語言內(nèi)存區(qū)域劃分

C語言內(nèi)存區(qū)域劃分包括棧用于存儲函數(shù)調(diào)用信息和局部變量、堆用于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與釋放、全局/靜態(tài)存儲區(qū)用于全局變量和靜態(tài)變量、常量存儲區(qū)用于存儲常量數(shù)據(jù)、代碼區(qū)用于存儲程序的執(zhí)行指令，每個(gè)區(qū)域有不同的生命周期、作用和訪問權(quán)限。如圖6.8所示。6.7.1C語言內(nèi)存區(qū)域劃分

棧（Stack）：棧是一種后進(jìn)先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲函數(shù)的局部變量、函數(shù)參數(shù)以及函數(shù)調(diào)用的返回地址等信息。棧的大小在程序運(yùn)行時(shí)是固定的，并且棧的空間是由編譯器自動(dòng)管理的，當(dāng)函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)，函數(shù)的棧幀會被銷毀，棧上的數(shù)據(jù)也會被自動(dòng)釋放。堆（Heap）：堆是一種動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存區(qū)域，用于存儲程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存。堆的大小通常比棧大得多，堆的內(nèi)存空間由程序員手動(dòng)分配和釋放，通常使用malloc()、calloc()、realloc()等函數(shù)分配內(nèi)存，使用free()函數(shù)釋放內(nèi)存。6.7.1C語言內(nèi)存區(qū)域劃分

全局/靜態(tài)存儲區(qū)（Global/StaticStorageArea）：全局變量和靜態(tài)變量存儲在全局/靜態(tài)存儲區(qū)中。全局變量在程序的整個(gè)生命周期內(nèi)都存在，并且在程序啟動(dòng)時(shí)就被初始化。靜態(tài)變量的生命周期也與程序的運(yùn)行周期相關(guān)，但是作用域有所不同。全局變量和靜態(tài)變量的內(nèi)存分配由編譯器管理，它們的內(nèi)存空間在程序加載時(shí)就已經(jīng)分配，并且在程序結(jié)束時(shí)被釋放。常量存儲區(qū)（ConstantStorageArea）：常量字符串和全局常量存儲在常量存儲區(qū)中。常量存儲區(qū)通常是只讀的，程序無法修改常量存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)。常量存儲區(qū)的內(nèi)存空間在程序加載時(shí)就已經(jīng)分配，并且在程序結(jié)束時(shí)被釋放。代碼區(qū)（CodeArea）：代碼區(qū)存儲程序的執(zhí)行代碼，包括函數(shù)的機(jī)器指令等。代碼區(qū)通常是只讀的，并且在程序加載時(shí)就已經(jīng)分配，程序無法修改代碼區(qū)的內(nèi)容。6.7.2動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)

動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)在C語言中提供了靈活地分配和釋放內(nèi)存空間的能力。主要的函數(shù)包括malloc()、calloc()、realloc()和free()。這些函數(shù)允許程序在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要分配內(nèi)存，提供了靈活且有效地管理內(nèi)存的方式，但程序員需要確保合理地分配和釋放內(nèi)存，以避免內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出等問題。6.7.2動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)

malloc()函數(shù)：void*malloc(size_tsize)函數(shù)用于分配指定大小的內(nèi)存空間，并返回一個(gè)指向該內(nèi)存空間的指針。參數(shù)size表示要分配的內(nèi)存空間的大小，以字節(jié)