分配（） |堆栈和堆位置的内存地址长度差异 | C编程

Question

我正在学习c程序的内存管理。我有一个很好的疑问。 (Ubuntu OS)

我的疑问：

我想知道位于栈内和堆内的 数据的地址 。但是当我尝试打印这些地址时，我发现地址的长度是不同的！ 这里的问题是为什么显示的栈地址比堆地址长？

我所知道的：

每个进程的堆栈内存是固定的，小于堆内存。
malloc() 在堆上分配内存
局部变量入栈

我把我的demo代码放在这里，方便大家解答我的疑惑

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int *ptr; // goes on stack

    ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
    *ptr = 10; // 10 is stored on heap
    printf("%p : heap address\n",ptr);
    printf("%p:  stack address\n",&ptr);
    return 0;

}

输出：我在终端中得到以下输出

0x1ea2010 : heap address
0x7ffda62cb3c0:  stack address

所以现在你可能明白我在问什么了。为什么堆栈地址的长度比堆长？堆是一个很大的内存池，所以显然它应该有更多的长度。

如果堆栈和堆分配是在同一个内存块中完成的（根据现代OS..我在某处读过这个）那么它也应该具有相同的长度。

好的。请帮我弄清楚我的记忆概念crystal。

注意：如果我的疑问非常简单或愚蠢，那么至少也请让我知道我的演示代码中的内存分配是如何完成的，以及不同长度地址背后的魔法。

感谢阅读post。回答愉快！

Answer 1

您似乎正在使用 64 位地址，这意味着它们打印为最多 16 个十六进制字符。您应该在左侧用零填充所有地址以达到 16 个字符。

0x0000000001ea2010: heap address
0x00007ffda62cb3c0: stack address

堆和栈都位于同一个虚拟 2^64 字节中space。

Answer 2

没有标准。

但是，通常情况下，堆会向上增长而堆栈会向下增长。因此，从逻辑上讲，在起点处，Heap 的大小会更小，而 Stack 的大小会更大。

存在这种实现的原因是，它使程序较少有机会重叠静态内存与动态内存。

上面有人提到了虚拟地址和物理地址。从上下文来看，进程中的每一块内存都是一个虚拟地址，因此，试图解释 BUDDY 算法充其量是一种冗余，最坏的情况是无关紧要。

Answer 3

假设你住在一条长街上。你住在街道的南端，房子地址是1、2、3。

假设这条街向北延伸一英里。想象一下，在街道的北端，地址是 998、999、1000。

想象一下，到目前为止，只开发了街道的南北两端。从地址20到地址990都是未开发的空地

但是在你的街道尽头有很多 activity。新买家购买 20 到 30 号地块并开始在其上建造房屋。

同时，在街道的北端，没有那么多 activity。看起来 989 和 990 批次已经售出，那里正在建造一些东西。

那么，哪里有更大的"pool"未开发地块？在街道的北端还是南端？

到目前为止，街道南端的房屋数量（1-20 套，并且还在增加）多于街道北端的房屋数量（990-1000 套）。到目前为止，街道南端的增长速度也更快。（南端有 10 个在建地块，北端有 2 个。）

然而，街道北端的地址（以 9 开头的 3 位数字，或 4 位数字）比南端的地址（2 位数字）大。这是什么意思？（答案：它实际上没有任何意义。）

Answer 4

您在 printf 中的格式字符串指定跳过前导零，这是默认设置。您需要添加所需的打印地址长度，如 %016p、%016x 或 %016X（如果您需要大写十六进制字符）。

如您正确假设的那样，所有指针的长度必须相同。

Answer 5

鉴于您运行 Ubuntu，我假设您运行在 x86 或 x86-64 平台上。假设这是真的，您的程序布局如下所示：

              +-----------------------------+
High Address: |   Command-line arguments    |
              |  and environment variables  |
              +-----------------------------+
              |            Stack            |
              |              |              |
              |              V              |
              |                             |
              |              ^              |
              |              |              |
              |            Heap             |
              +-----------------------------+
              |     Uninitialized Data      |
              +-----------------------------+
              |      Initialized Data       |
              +-----------------------------+
              |        Program Text         |
 Low Address: |       (machine code)        |
              +-----------------------------+

堆栈从高地址开始并增长 "downwards"（向地址递减），而堆从相当低的地址开始并增长 "upwards"（向递增地址）。 %p 转换说明符不打印地址值中的前导零；如果是这样，您的地址将类似于

0x0000000001ea2010: heap address
0x00007ffda62cb3c0: stack address

两个地址的长度确实相同，只是没有显示前导零。

分配（） |堆栈和堆位置的内存地址长度差异 | C编程

malloc() | difference in memory address length of stack and heap locations | C programming

c

malloc

memory-management

heap-memory

stack-memory