关于C++中地址空间的问题

请阅读以下C++代码和结果。根据某些wiki页面，静态，自动和动态分配的变量分配在不同的地址空间中，即数据段，堆栈和堆。但是，在我看来，静态和动态变量的地址大致在同一个地方。为什么？我如何知道静态变量确实在数据段中，而不是在堆中？关于C++中地址空间的问题

更广泛的问题是，在C++中是否可以知道每个地址空间的范围（或可用大小）？

我的另一个问题是为什么volatile变量的地址是1？

#include <iostream> 
using namespace std; 
static int i; 
int main() { 
    cout << sizeof(int*) << endl; 
    int j; 
    int* k = new int[10]; 
    volatile int l; 

    cout << &i << endl; 
    cout << &j << endl; 
    cout << k << endl; 
    cout << &l << endl; 

    delete[] k; 
}

结果：

8 
0x1000010e4 
0x7fff5fbff66c 
0x100100080 
1

来源

2011-09-20 John Yang

每个进程都有*一个*地址空间。你正在混合地址空间的部分/段。 –

然后我的问题变成：我们可以用C++知道每个段（或段）的范围（或大小）是什么？ –

如果你的可修改全局变量接近用new分配的对象，那可能是因为加载器或程序自己的init代码（在调用'main'之前）为它们分配了一块内存，并且该块最终来了来自与'new'使用相同的来源。 –

只有操作系统可以告诉你哪些部分位于地址空间的哪一部分。如果你在程序中使用Linux，从，输出的/proc/self/maps内容：

我在你的程序的末尾添加

std::ifstream maps("/proc/self/maps"); 
std::cout << maps.rdbuf();

，并印刷：

8 
0x6021c0 
0x7fffe07f60bc 
0x603010 
1 
... 
00601000-00602000 r--p 00001000 09:01 9175691 /home/cubbi/test 
       ^-- read-only static data 
00602000-00603000 rw-p 00002000 09:01 9175691 /home/cubbi/test 
        ^^ -- writeable static data 
00603000-00624000 rw-p 00000000 00:00 0   [heap] 
... 
7fffe07d7000-7fffe07f9000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]

作为用于打印volatile int的地址，没有标准operator<<，需要一个指针到挥发性-T，但有一个取bool，任何指针可以被隐式转换为void*，WH然后可以将其转换为bool。要打印您需要的地址，把上面一行

cout << const_cast<int*>(&l) << endl;

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2011-09-20 16:54:01 Cubbi

你的变量都将在同一个地址空间，顾名思义。

但是它们可能在不同的部分（或部分），这取决于它们是静态的，本地的（自动的）还是动态的。

来源

2011-09-20 16:42:04

这都是非常依赖于平台的，但是这里是我的理解：有三个相关的段，文本，数据和堆栈。文本段包含代码。数据段包含静态变量。堆栈段包含堆和栈，并且他们填写从相对端堆栈段：

| Text | Data | ---> Heap  Stack <--- | 
      i k       j

由于数据大小是在编译时已知的，我想，堆栈段将右后它遵循，这样第一个堆分配应该在最后一个静态变量之后。另一方面，第一堆栈分配尽可能远，由堆栈段的大小决定。

来源

2011-09-20 16:53:03

您在询问您的进程的内存映像或内存段的顺序和位置。这在不同的执行环境（WIN32内存映射必然不同于Linux内存映射），不同版本（XP内存映射可能不同于Windows7内存映射）和不同CPU模式（显然是x86和x86- 64个不同）。

即使所有其他变量相同，内存映射甚至可能会不同于同一程序的运行。

有关您的环境的更多详细信息，您可以google“win32内存映射”和“linux进程内存映射”。（注意：这与“存储器映射文件”不同。）

不可能（以任何便携的方式）确定各种存储器的范围和大小（甚至数量或存在）段。 C++没有要求，例如，静态数据地址不与动态数据地址交错。对于Linux，请查阅pmap command。对于Windows，请尝试使用sysinternals工具之一。

最后，你的volatile变量的地址其实不是，1，而是std::cout就是这样打印的。有关更多信息，请参阅Why does std::cout convert volatile pointers to bool?。

来源

2011-09-20 16:53:35

的语言允许变量被放置在不同的存储区域不要求任何特定的编译器/操作系统实际上使这些地区分离的事实而不同（编译器必须遵循正确的语言规则，例如，通过new分配的内存必须由delete被释放，虽然它可以是物理上接近的内存分配等方式）。例如，通过malloc（从堆正式分配的）分配的存储器和存储器之间的Standard makes a distinction通过new（从自由存储区分配正式）分配;但我从来没有见过一个实现把它们放在不同的内存段中。

我的另一个问题是为什么volatile变量的地址是1？

变量的地址不是1。然而，std::iostream（例如，std::cout）不具有用于volatile指针的过载，并且最接近的合法过载是用于bool。所以输出volatile指针将输出0（如果指针是NULL）或1的（所有其他情况下）中的地址。

一个更广泛的问题是，在C++中是否有可能知道每个地址空间的范围（或可用大小）？

它可能在特定的平台上，但没有任何跨平台的方式来做到这一点。

来源

2011-09-20 17:02:46

您可能会看到的数据和堆栈段更好地分离，如果你犯了一个更大的堆栈，用递归调用。正如其他人所指出的，它们是相同的“地址空间”的组成部分，但通常在不同的街区。

#include <iostream> 

using namespace std; 
int print_addresses(int depth) { 
    int j; 
    int* k = new int[10]; 
    volatile int l; 
    static int i; 

    cout << "&i = " << &i << " " 
    << "&j = " << &j << " " 
    << "k = " << k << " " 
    << "&l = " << (int *)&l 
    << endl; 


    if (depth < 10) 
     print_addresses(depth + 1); 
    delete[] k; 
} 


int main() { 
    cout << sizeof(int*) << endl; 
    print_addresses(0); 
}

在x86-64 linux机器上，我得到以下输出。它显示静态变量具有相同的地址。堆栈变量增加的地址，因为我赚更多的函数调用，但堆中分配的变量的地址减少。这种行为是编译器和平台特定的，所以你不应该依赖这种行为。您可以通过将其指针转换为int指针来获取volatile的地址。

sizeof(int*)=8 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67bb8c k = 0x15e7010 &l = 0x7fff9f67bb88 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67bb5c k = 0x15e7040 &l = 0x7fff9f67bb58 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67bb2c k = 0x15e7070 &l = 0x7fff9f67bb28 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67bafc k = 0x15e70a0 &l = 0x7fff9f67baf8 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67bacc k = 0x15e70d0 &l = 0x7fff9f67bac8 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67ba9c k = 0x15e7100 &l = 0x7fff9f67ba98 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67ba6c k = 0x15e7130 &l = 0x7fff9f67ba68 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67ba3c k = 0x15e7160 &l = 0x7fff9f67ba38 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67ba0c k = 0x15e7190 &l = 0x7fff9f67ba08 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67b9dc k = 0x15e71c0 &l = 0x7fff9f67b9d8 
&i = 0x6011a4 &j = 0x7fff9f67b9ac k = 0x15e71f0 &l = 0x7fff9f67b9a8

来源

2011-09-20 17:03:05

在函数中分配的局部变量占用堆栈空间（否则递归函数将不起作用）。但

int* k = new int[10];

将在某个时候调用malloc，因为“新”，从全局的存储分配。所以*我在你的代码中虽然是局部变量，但指向全局空间。

具有文件范围的全局变量和变量（不在函数中的变量 - 例如'static int i'）在数据段中（或者在没有定义任何值且与平台相关的情况下称为bss）。在某些平台上，小块数据位于代码段。数据部分是文件的一部分。

来源

2011-09-20 17:07:24 fazo

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