本文是基于嵌入式的C語言

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內存編址方法
　　內存在邏輯上就是一個一個的格子，這些格子可以用來裝東西（里面裝的東西就是內存中存儲的數），每個格子有一個編號，這個編號就是內存地址，這個內存地址（一個數字）和這個格子的空間（實質是一個空間）是一一對應且永久綁定的。這就是內存的編址方法。
　　在程序運行時，計算機中CPU實際只認識內存地址，而不關心這個地址所代表的空間在哪里，怎么分布這些實體問題。因為硬件設計保證了按照這個地址就一定能找到這個格子，所以說內存單元的2個概念：地址和空間是內存單元的兩個方面。

內存和數據類型的關系
C語言中的基本數據類型有：char short int long float double
int 整形（整數類型，這個整就體現在它和CPU本身的數據位寬是一樣的）譬如32位的CPU，整形就是32位，int就是32位。
數據類型和內存的關系就在于：
數據類型是用來定義變量的，而這些變量需要存儲、運算在內存中。所以數據類型必須和內存相匹配才能獲得最好的性能，否則可能不工作或者效率低下。
比如：在32位系統中定義變量最好用int，因為這樣效率高。原因就在于32位的系統本身配合內存等也是32位，這樣的硬件配置天生適合定義32位的int類型變量，效率最高。也能定義8位的char類型變量或者16位的short類型變量，但是實際上訪問效率不高。
再如：在很多32位環境下，我們實際定義bool類型變量（實際只需要1個bit就夠了）都是用int來實現bool的。也就是說我們定義一個bool b1;時，編譯器實際幫我們分配了32位的內存來存儲這個bool變量b1。編譯器這么做實際上浪費了31位的內存，但是好處是效率高。

內存管理

說到內存管理就要說到數據結構和堆。

最簡單的數據結構——數組。當程序中有許多相同類型的數據需要同意管理時，單個的變量會顯得比較臃腫和雜亂，這時候就需要數組來有效管理數據，也就是對應于內存。但很明顯數組的優缺點從其使用特性中顯露無遺。?優勢：數組比較簡單，訪問用下標，可以隨機訪問。缺陷：1 數組中所有元素類型必須相同；2 數組大小必須定義時給出，而且一旦確定不能再改。針對數組的優缺點，結構體便隆重登場。

結構體。在管理一個或幾個事物的不同屬性，在數據上體現為不同的變量，這時，數組就會說“老子干不了”。結構體就是為了此種情況而生。比如，需要管理學生信息，就可以創建如下結構體，以便統一整齊管理。

　　struct student

　　{

　　　　unsigned int age;?????????

　　　　char name[20];

　　}

棧是一種數據結構，C語言中使用棧來保存局部變量。棧是被發明出來管理內存的。其管理內存的特點是小內存、自動化。

C語言中的局部變量是用棧來實現的。
我們在C中定義一個局部變量時（int num），編譯器會在棧中分配一段空間（4字節）給這個局部變量用（分配時棧頂指針會移動給出空間，給局部變量a用的意思就是，將這4字節的棧內存的內存地址和我們定義的局部變量名a給關聯起來），對應棧的操作是入棧。
注意：這里棧指針的移動和內存分配是自動的（棧自己完成，不用我們寫代碼去操作）。
然后等我們函數退出的時候，局部變量要滅亡。對應棧的操作是彈棧（出棧）。出棧時也是棧頂指針移動將棧空間中與a關聯的那4個字節空間釋放。這個動作也是自動的，也不用人寫代碼干預。棧的小內存特點可以說是其的缺點，所以所以我們在C語言中定義局部變量時不能定義太多或者太大（譬如不能定義局部變量時 int a[10000];）。

堆（heap）是一種內存管理方式。內存管理對操作系統來說是一件非常復雜的事情，因為首先內存容量很大，其次內存需求在時間和大小塊上沒有規律（操作系統上運行著的幾十、幾百、幾千個進程隨時都會申請或者釋放內存，申請或者釋放的內存塊大小隨意）。
堆這種內存管理方式特點就是自由（隨時申請、釋放；大小塊隨意）。堆內存是操作系統劃歸給堆管理器（操作系統中的一段代碼，屬于操作系統的內存管理單元）來管理的，然后向使用者（用戶進程）提供API（malloc和free）來使用堆內存。
我們什么時候使用堆內存？需要內存容量比較大時，需要反復使用及釋放時，很多數據結構（譬如鏈表）的實現都要使用堆內存。
堆管理內存的特點（大塊內存、手工分配&使用&釋放）
1：容量不限（常規使用的需求容量都能滿足）。
2：申請及釋放都需要手工進行，手工進行的含義就是需要程序員寫代碼明確進行申請malloc及釋放free。如果程序員申請內存并使用后未釋放，這段內存就丟失了（在堆管理器的記錄中，這段內存仍然屬于你這個進程，但是進程自己又以為這段內存已經不用了，再用的時候又會去申請新的內存塊，這就叫吃內存），稱為內存泄漏。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言（记录）——内存相关_2:内存的编址与管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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