Wo im Speicher (Stapel oder Heap) werden globale C-Variablen zugewiesen?

Speicherzuordnung für globale Variablen verstehen: Stack vs. Heap in C

In C ist es das Problem, wenn eine Datenstruktur global deklariert wird der Speicherzuordnung entsteht, unabhängig davon, ob sie sich im Stapel oder im Heap befindet. Um diese Frage zu beantworten, ist es wichtig, die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Speicherbereichen zu verstehen.

Stack- vs. Heap-Speicher

• Stack: Der Stapel ist ein strukturierter Speicherbereich, in dem Variablen und Funktionsparameter dynamisch zugewiesen und freigegeben werden. Der Stapelspeicher wird nach dem Last-In-First-Out-Prinzip (LIFO) zugewiesen, was bedeutet, dass die zuletzt zugewiesenen Daten oben gespeichert werden.
• Heap: Der Heap ist ein ungeordneter Speicher Region, in der Objekte mithilfe spezieller Operatoren wie „Neu“ und „Löschen“ dynamisch zugewiesen werden. Zuweisungen auf dem Heap unterliegen keiner bestimmten Reihenfolge.

Bestimmen der Speicherzuweisung für globale Variablen

Ob eine globale Datenstruktur in C zugewiesen wird Der Stapel oder Heap hängt von seinen Eigenschaften ab:

• Statische globale Variablen: Globale Variablen mit statischer Speicherdauer werden im initialisierten Datensegment gespeichert, das Teil des Datensegments der ausführbaren Datei ist. Diese Speicherzuweisung ist im Wesentlichen fest und während der gesamten Programmausführung unveränderlich.
• Automatische globale Variablen:Globale Variablen mit automatischer Speicherdauer werden auf dem Stapel zugewiesen. Sie werden beim Programmstart erstellt und beim Beenden des Programms zerstört. Im Gegensatz zu statischen globalen Variablen können automatische globale Variablen während der Ausführung neu zugewiesen werden.

Im bereitgestellten Codebeispiel:

struct AAA
{
  // ...
} arr[59652323];

Das Array arr wird als globale automatische Variable deklariert. Da es nicht statisch ist, wird es auf dem Stapel zugewiesen, der normalerweise eine feste Größenbeschränkung hat. Die Größe des Arrays ist ziemlich groß (59.652.323 Elemente), sodass es wahrscheinlich den verfügbaren Stapelplatz überschreitet und einen Laufzeitfehler verursacht.

Zusätzliche Überlegungen

Ja Es ist wichtig zu beachten, dass globale Variablen unabhängig von ihrem Zuordnungsort eine längere Lebensdauer haben als lokale Variablen innerhalb von Funktionen. Sie bleiben während der gesamten Programmausführung bestehen, sofern sie nicht explizit freigegeben werden.

Für die Speicherverwaltung in C ist es wichtig, die Ressourcennutzung zu optimieren, indem der geeignete Speicherort für Daten basierend auf ihrer Lebensdauer und Zugriffsmustern berücksichtigt wird.

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