📜  为什么全局数组比局部数组大?(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:48:56.177000             🧑  作者: Mango

为什么全局数组比局部数组大?

在 C/C++ 中,我们可以声明全局数组和局部数组。当我们声明一个数组时,系统会给它分配一定的内存空间。然而,你可能会发现,在某些情况下,相同类型和大小的全局数组比局部数组要大。那么,这是为什么呢?

1. 全局数组与局部数组的存储方式不同

全局数组通常被存储在全局静态数据区,而局部数组通常会被存储在栈内存中。全局静态数据区是在程序的编译阶段确定大小和位置的,因此全局数组的大小在编译时就已经确定了。而局部数组是在函数运行时动态分配栈空间的,所以在编译时并不能确定其大小。

2. 栈空间的分配方式

局部数组的空间是在函数的栈帧中动态分配的。栈帧大小的计算包括了所有局部变量、参数、返回地址等。当你在函数内声明一个局部数组时,它所占用的空间将会被紧挨在其它局部变量的后面。而且,每次函数调用时栈帧大小都可能改变,因此局部数组的大小无法确定,而且也无法被优化。

相反,全局数组被分配在全局数据区,它的空间是在编译阶段就已经确定了。编译器可以在编译时就知道全局数组的大小,并且全局数组的内存布局是不变的。

3. 程序优化

编译器可以对全局数组进行更好的优化。

比如,在一些情况下,编译器可以将多个变量打包存储在一块内存区域中,从而减少内存的使用。这种技术称为“结构体内存对齐”(struct memory alignment)。由于全局数据区在编译时就已经确定了,因此编译器可以对其进行更好的结构体内存对齐,从而减少内存的使用。

4. 总结

因为全局数组所占用的内存空间在编译时就已经确定,并且它们存储在全局数据区,所以全局数组比局部数组大。此外,编译器可以对全局数组进行更好的结构体内存对齐,从而减少内存的使用。

Markdown 代码片段如下:

# 为什么全局数组比局部数组大?

在 C/C++ 中,我们可以声明全局数组和局部数组。当我们声明一个数组时,系统会给它分配一定的内存空间。然而,你可能会发现,在某些情况下,相同类型和大小的全局数组比局部数组要大。那么,这是为什么呢?

## 1. 全局数组与局部数组的存储方式不同

全局数组通常被存储在全局静态数据区,而局部数组通常会被存储在栈内存中。全局静态数据区是在程序的编译阶段确定大小和位置的,因此全局数组的大小在编译时就已经确定了。而局部数组是在函数运行时动态分配栈空间的,所以在编译时并不能确定其大小。

## 2. 栈空间的分配方式

局部数组的空间是在函数的栈帧中动态分配的。栈帧大小的计算包括了所有局部变量、参数、返回地址等。当你在函数内声明一个局部数组时,它所占用的空间将会被紧挨在其它局部变量的后面。而且,每次函数调用时栈帧大小都可能改变,因此局部数组的大小无法确定,而且也无法被优化。

相反,全局数组被分配在全局数据区,它的空间是在编译阶段就已经确定了。编译器可以在编译时就知道全局数组的大小,并且全局数组的内存布局是不变的。

## 3. 程序优化

编译器可以对全局数组进行更好的优化。

比如,在一些情况下,编译器可以将多个变量打包存储在一块内存区域中,从而减少内存的使用。这种技术称为“结构体内存对齐”(struct memory alignment)。由于全局数据区在编译时就已经确定了,因此编译器可以对其进行更好的结构体内存对齐,从而减少内存的使用。

## 4. 总结

因为全局数组所占用的内存空间在编译时就已经确定,并且它们存储在全局数据区,所以全局数组比局部数组大。此外,编译器可以对全局数组进行更好的结构体内存对齐,从而减少内存的使用。