C语言全局变量在堆还是栈？（附带示例）

在C语言中，全局变量既不在堆上，也不在栈上，而是存储在程序的数据段中，这是可执行程序内存布局的一个特定区域。

为了更好地理解全局变量的存储位置，我们需要深入探讨 C 程序的内存布局。C程序的内存布局通常包含以下几个主要部分：

代码段（Text Segment）
数据段（Data Segment）
  - 已初始化数据段（Initialized Data Segment）
  - 未初始化数据段（Uninitialized Data Segment，也称为 BSS）
堆（Heap）
栈（Stack）

代码段存储程序的可执行指令，数据段用于存储全局变量和静态变量，堆用于动态内存分配，而栈用于存储局部变量和函数调用信息。

全局变量根据其初始化状态，会被存储在数据段的不同部分：

已初始化的全局变量：这些变量被存储在已初始化数据段中，例如，int global_var = 10;这样的全局变量会被放在这个区域。
未初始化的全局变量：这些变量被存储在未初始化数据段（BSS）中，例如，int global_var;这样的全局变量会被放在这个区域。BSS 段在程序启动时会被自动初始化为零。

为了更直观地理解这一点，让我们看一个简单的 C 程序示例：

#include <stdio.h>
int initialized_global = 42;    // 存储在已初始化数据段
int uninitialized_global;       // 存储在未初始化数据段（BSS）
void function() {
    static int static_var = 10; // 也存储在已初始化数据段
    int local_var = 5;          // 存储在栈上
}
int main() {
    int* dynamic_var = malloc(sizeof(int)); // 分配在堆上
    *dynamic_var = 20;
    printf("Initialized global: %d\n", initialized_global);
    printf("Uninitialized global: %d\n", uninitialized_global);
    function();
    free(dynamic_var);
    return 0;
}

在这个例子中，initialized_global 和 uninitialized_global 都是全局变量，但它们存储在数据段的不同部分。static_var 虽然是在函数内部定义的，但由于它是静态变量，也会被存储在数据段中。local_var 是局部变量，存储在栈上。dynamic_var 指向的内存则是在堆上动态分配的。

当我们运行这个程序时，输出结果可能如下：

Initialized global: 42
Uninitialized global: 0

注意，未初始化的全局变量 uninitialized_global 被自动初始化为 0，这是因为它存储在 BSS 段中。

全局变量存在于程序的整个生命周期中，这意味着它们会一直占用内存，直到程序结束。相比之下，栈上的局部变量只在其作用域内存在，而堆上的动态分配内存可以在不需要时释放。因此，过度使用全局变量可能会导致内存使用效率低下，并增加程序的复杂性。

C语言全局变量在堆还是栈？（附带示例）

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