在本教程中，我们将探索过程内存，以更好地了解C中的内存是如何分配的。开始，让我们看一下过程的一般内存结构。

堆栈内存

调用函数时，堆栈内存会增长以容纳函数的堆栈框架。当功能返回时，堆栈存储器在函数的堆栈框架上弹出时的大小会缩小。堆栈内存从内存的高端开始，向下生长，朝堆。

您的处理器中的一个特殊目的寄存器称为堆栈指针，跟踪堆栈的当前顶部。堆栈上的每个堆栈框架都包含函数参数，本地变量和呼叫链接信息，例如该功能的返回地址。由于可以在功能中调用函数，因此我们通常可以在堆栈上看到多个帧。

在C中，我们通常不必担心过多的细节堆栈内存。了解功能帧的工作方式提供了重要的环境，但是我们通常不会直接与堆栈进行交互。当我们在C中分配内存时，我们正在与堆进行交互，我们将向下一次查看。

堆内存

堆是一个动态的内存区域，它向堆栈生长。当您在程序中分配内存时，该内存将分配在堆上。要分配内存，我们通常使用 malloc ，它基于另一组函数， brk（） 和 sbrk（）。这些功能通过调整程序断开大小来起作用，该功能是代表堆内存结束和未分配内存的开始的内存位置。

BRK和SBRK

调整过程堆的大小是一项简单的任务。我们只需要告诉内核调整程序中断的位置（定义为堆的当前顶部）。由于通过程序中断的内存是未分配的内存，因此我们可以将突破移入未分配的内存中，为我们的过程分配一些新的内存。此过程有两个功能：

• brk（void *end_data_segment）：将程序中断设置为 end_data_segment 指定的位置。
• sbrk（intptr_t增量）：增量程序的大小通过增量。
。

要查看这些功能的工作原理，让我们看一个简单的示例。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]){

    int *currentBreak = sbrk(0);
    printf("%p\n",currentBreak);

}

在此示例中，向SBRK提供0的增量。当向SBRK提供0的增量时，返回了当前的中断地址。

如果您提供了0至 sbrk 以外的值，则获得了先前的中断地址，这意味着在更改中断之前的地址。我们可以使用连续的一些增量看到这种效果。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]){

    void *currentBreak = sbrk(0x5);
    printf("First increment of 0x5: %p\n",currentBreak);

    currentBreak = sbrk(0x5);
    printf("Second increment of 0x5: %p\n",currentBreak);

    currentBreak = sbrk(0x5);
    printf("Third increment of 0x5: %p\n",currentBreak);

    currentBreak = sbrk(0x5);
    printf("Fourth increment of 0x5: %p\n",currentBreak);

    currentBreak = sbrk(0x5);
    printf("Fifth increment of 0x5: %p\n",currentBreak);

}

运行这组增量时，您将获得类似于下图的结果。

请注意，第一和第二增量之间的断裂大于我们指定的0x5。这是因为printf分配内存以用作Stdout的缓冲区。最初发生这种情况时，我们会看到堆断裂发生了很大的变化。第三，第四和第五增量通过增量0x5始终如一地移动，因为它们之间没有其他数据分配其他数据。

在大多数情况下，我们不使用 sbrk 和 brk 直接调整C中的堆被称为 malloc 和 free 的过程。在下一篇文章中，我们将更详细地探讨这些功能！