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014存储期（时间）

news 来源：原创 2025/6/21 14:12:56

一、基本概念

C语言中，变量都是有一定的生存周期的，所谓生存周期指的是从分配到释放的时间间隔。为变量分配内存相当于变量的诞生，释放其内存相当于变量的死亡。从诞生到死亡就是一个变量的生命周期。

根据定义方式的不同，变量的生命周期有三种形式：

1. 自动存储期 --- 函数死，变量就死

2. 静态存储期 --- 程序死，变量才死(普通函数死它不会死(除了main函数))

3. 自定义存储期 --- 程序员让它死，它才死(或者程序死了，它才死) ---- 君要臣死，臣不得不死

不同存储区段对应不同存储期

解析：

自动存储期(栈区)：主要矛盾，注意内存分配不要过大

自定义存储期(堆区)：主要矛盾，申请的内存资源，需要及时释放，否则会造成内存泄漏

静态存储期(数据段)：主要矛盾，数据段的数据(比如全局变量)尽量不要太多

二、自动存储期

在栈内存中分配的变量，通通拥有自动存储期，因此也都被称为自动变量。这里自动的含义，指的是这些变量的内存管理不需要开发者操心，都是全自动的：在变量定义处自动分配，出了变量的作用域后自动释放。

以下三个概念是等价的：
- 自动变量：从存储期的角度，描述变量的时间特性。
- 临时变量：同上。
- 局部变量：从作用域的角度，描述变量的空间特性。

可以统一把它们称为栈变量，下面是示例代码：

示例代码：

#include <stdio.h>
// 普通函数(栈内存不能超过1MB， 所以建议使用堆空间)
int func(int a, int b)      
{
    char buf[1024*1005] = {0};   
    return a+b;
}

// 主函数
int main(int argc, char const *argv[])   // 主函数的栈内存不要超过8MB否则会爆内存
{
    // (1)、自动存储期  --- 出了花括号{}限定的范围，就死
    int num1 = 100;         // main函数死了，就死
    int num2 = 200;         // main函数死了，就死


    // 1、在变量定义处自动分配，出了变量的作用域后自动释放
    if (num1<200)
    {
        char buf1[1024*1024*7] = {0};   // 只要出了外面的花括号{}，就死(内存被系统释放了)
    }
    
    {
        char buf1[1024*1024*7] = {0};   // 只要出了外面的花括号{}，就死(内存被系统释放了)
    }
    
    // 2、调用函数
    int ret = func(100, 200);           // 普通函数的栈内存，最好不要超过1MB否则会爆内存
    printf("ret == %d\n", ret);
    
     return 0;
}

三、静态存储期

在数据段中分配的变量，通通拥有静态存储期，因此也都被称为静态变量。这里静态的含义，指的是这些变量的不会因为程序的运行而发生临时性的分配和释放，它们的生命周期是恒定的，跟整个程序一致。

静态变量包含：
- 全局变量：不管加不加 static，任何全局变量都是静态变量。
- static 型局部变量。

注意1：
- 若定义时未初始化，则系统会将所有的静态数据自动初始化为0
- 静态数据初始化语句，只会执行一遍。
- 静态数据从程序开始运行时便已存在，直到程序退出时才释放。
注意2：
- static修饰局部变量：使之由栈内存临时数据，变成了静态数据。
- static修饰全局变量：使之由各文件可见的静态数据，变成了本文件可见的静态数据。
示例代码：

#include <stdio.h>

// 2、普通全局变量、静态全局变量
int num5;               // 数据段中的bss区域， 全局变量，整个工程的文件都可以访问它
int num6 = 600;         // 数据段中的data区域， 全局变量，整个工程的文件都可以访问它
static int num7;        // 数据段中的bss区域， 静态全局变量，本文件可见，工程里面的其它文件不可见
static int num8 = 800;  // 数据段中的data区域， 静态全局变量，本文件可见，工程里面的其它文件不可见

// 主函数
int main(int argc, char const *argv[])   
{ 
    // 1、静态局部变量
    static int num3;                    // 数据段中的bss区域， static局部变量，本函数可见
    static int num4 = 400;              // 数据段中的data区域， static局部变量，本函数可见
}

四、自定义存储期

在堆中分配的变量，统统拥有自定义存储期，也就是说这些变量的分配和释放，都是由开发者自己决定的。由于堆内存拥有高度自治权，因此堆是程序开发中用得最多的一片区域。

自由的堆内存

相关API：
- 申请堆内存：malloc() / calloc()
- 清零堆内存：bzero()
- 释放堆内存：free()

注意：
- malloc()申请的堆内存，默认情况下是随机值，一般需要用 bzero() 来清零。
- calloc()申请的堆内存，默认情况下是已经清零了的，不需要再清零。
- free()只能释放堆内存，不能释放别的区段的内存。
释放内存的含义：
- 释放内存意味着将内存的使用权归还给系统。
- 释放内存并不会改变指针的指向。
- 释放内存并不会对内存做任何修改，更不会将内存清零。(看情况)

示例代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])  
{
    char *p = malloc(100);              // 程序员需要使用free函数去杀了它(释放它)，否则其内存会一直存在(也就是会造成内存泄漏)，直到程序结束为止
    bzero(p, 100);
    free(p);

    return 0;
}

至此，希望看完这篇文章的你有所收获，我是Bardb，译音八分贝，道友，下期见！