C语言与内存模型初探

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2024-08-13 10:52:12 224人阅读

#include<stdio.h>#include<string.h>int main(){    long long int a = 2<<30;    char string[] = "Hello China1!";    char string2[] = "Hello China2!";    if(0==strcmp(string,string2))    {        printf(string);        printf("\n");    }    else    {        printf("Not match!\n");    }    printf("a = %u\n",a);    printf("a = %d\n",a);    char c[] = {‘I‘,‘ ‘,‘a‘,‘m‘,‘ ‘,‘l‘,‘i‘,‘u‘,‘k‘,‘u‘,‘n‘};    printf(c);    return 0;}

C语言字符串不加结束符，打印出的结果不好预测。这应该跟操作系统的内存模型有关，理由如下：

Windows GCC编译打印结果是：

Not match!
a = 2147483648
a = -2147483648
I am liukunHello China2!

Linux GCC编译打印结果是：

Not match!
a = 2147483648
a = -2147483648
I am liukunliukun

我也不知道为什么 Hello China2 内存上跟 I am liukun 连在一起的。

反汇编出来的代码好乱也不好读。

ASCII 码表：

ASCII 码		字符	ASCII 码		字符	ASCII 码		字符	ASCII 码		字符
十进位	十六进位	字符	十进位	十六进位	字符	十进位	十六进位	字符	十进位	十六进位	字符
032	20		056	38	8	080	50	P	104	68	h
033	21	!	057	39	9	081	51	Q	105	69	i
034	22	"	058	3A	:	082	52	R	106	6A	j
035	23	#	059	3B	;	083	53	S	107	6B	k
036	24	$	060	3C	<	084	54	T	108	6C	l
037	25	%	061	3D	=	085	55	U	109	6D	m
038	26	&	062	3E	>	086	56	V	110	6E	n
039	27	‘	063	3F	?	087	57	W	111	6F	o
040	28	(	064	40	@	088	58	X	112	70	p
041	29	)	065	41	A	089	59	Y	113	71	q
042	2A	*	066	42	B	090	5A	Z	114	72	r
043	2B	+	067	43	C	091	5B	[	115	73	s
044	2C	,	068	44	D	092	5C	\	116	74	t
045	2D	-	069	45	E	093	5D	]	117	75	u
046	2E	.	070	46	F	094	5E	^	118	76	v
047	2F	/	071	47	G	095	5F	_	119	77	w
048	30	0	072	48	H	096	60	`	120	78	x
049	31	1	073	49	I	097	61	a	121	79	y
050	32	2	074	4A	J	098	62	b	122	7A	z
051	33	3	075	4B	K	099	63	c	123	7B	{
052	34	4	076	4C	L	100	64	d	124	7C	\|
053	35	5	077	4D	M	101	65	e	125	7D	}
054	36	6	078	4E	N	102	66	f	126	7E	~
055	37	7	079	4F	O	103	67	g	127	7F	DEL

【注】小端模式

所谓的小端模式（Little-endian），是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。

例子：

0000430: e684 6c4e 0100 1800 53ef 0100 0100 0000

0000440: b484 6c4e 004e ed00 0000 0000 0100 0000

在小端模式下，前32位应该这样读: 4e 6c 84 e6( 假设int占4个字节)

记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相同

> objdump -d datatype.exe > output.txt

反汇编代码节选：

；I am liukun 的地址安排

4014e2: c6 44 24 11 49 movb $0x49,0x11(%esp)

4014e7: c6 44 24 12 20 movb $0x20,0x12(%esp)

4014ec: c6 44 24 13 61 movb $0x61,0x13(%esp)

4014f1: c6 44 24 14 6d movb $0x6d,0x14(%esp)

4014f6: c6 44 24 15 20 movb $0x20,0x15(%esp)

4014fb: c6 44 24 16 6c movb $0x6c,0x16(%esp)

401500: c6 44 24 17 69 movb $0x69,0x17(%esp)

401505: c6 44 24 18 75 movb $0x75,0x18(%esp)

40150a: c6 44 24 19 6b movb $0x6b,0x19(%esp)

40150f: c6 44 24 1a 75 movb $0x75,0x1a(%esp)

401514: c6 44 24 1b 6e movb $0x6e,0x1b(%esp)

.......

40144d: c7 44 24 1c 48 65 6c movl $0x6c6c6548,0x1c(%esp)

End

总之，使用C编程时还是要多注意，操纵内存虽然爽，但是一不小心就会埋下Bug。

话说两个没有使用到的局部变量字串应该可以被编译器优化的，如果是这样的话栈里面就不会为其分配内存啦，不知道Linux下面的GCC是不是这样做的。

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