C 语言数组在内存中是怎样表示的？

,微信群里有同学问C语言中数组在内存中是怎样表示的，今天就给大家聊聊这个话题。,开局一张图：,,这个是经典的Linux进程内存布局，通常我们使用的数据存在这样几个地方：,接下来我们分别看一下C语言中的数组在这几个区域是怎样表示的，注意，小风哥的机器是x86 64位。,来看一段极其简单的代码：,我们定义了一个局部变量arr作为int类型的数组，然后分别将100-600写到了数组中，那么数组arr在内存中是怎样表示的呢？,首先我们编译一下：,注意，-fno-stack-protector选项是为了禁止堆栈保护，让汇编更容易懂些。,好啦，一切准备就绪，可以庖丁解牛啦，使用的刀就是gdb，代码面前了无秘密，gdb面前程序的运行时(run time)了无秘密。,用gdb来调试刚刚编译出来的程序，这里看一下arr_on_stack函数的汇编指令：,我们在之前的文章《函数在内存中是怎样表示的？》多次提到过，每个函数在运行起来后都有属于自己的栈帧，栈帧组成栈区，此时arr_on_stack这个函数的栈区在哪里呢？答案就在寄存器rbp中。,我们来看一下rbp寄存器指向了哪里？,啊哈，原来栈帧在0x7ffffffee2a0这个地方，那么我们的数组arr在哪里呢？别着急，这条指令会告诉我们答案：,这行指令的含义是说把100(0x64)放到rbp寄存器减去0x20的地方，显然这就是数组的开头，让我们来计算一下rbp寄存器减去0x20：,因此，我们预测arr应该在0x7ffffffee280这个位置上。,接下来我们用gdb验证一下：,哈哈，怎么样，是不是和我们猜想的一样，数组arr的确就放在了0x7ffffffee280这个位置，是这样存储的：,,这就是C语言中所谓的数组了，无非就是从0x7ffffffee280 到 0x7ffffffee298这一段内存嘛，数组在栈区就是这么表示的！,同样看一段代码：,同样使用# gcc -g -fno-stack-protector a.c编译，然后用gdb加断点在int b = global_array[0]这行代码，看下全局变量global_array的内存位置：,gdb告诉我们数组global_array存放在内存0x601050这个地址上。,注意0x601050这个地址和刚才看到的0x7ffffffee280这个地址相去甚远，为什么呢？,再看下开局那张图：,,全局区几乎在最底部，栈区在最顶部，所以相差很远。,接下来让我们看看0x601050这个内存区域中到底保存了些啥？,我们使用命令x/6wd 0x601050，这个命令告诉gdb从0x601050这个位置开始以32bit为单位用10进制依次打印6次，让我们来看看打印的是什么？,哈哈，怎么样，是不是正是全局变量global_array中存放的内容：,这就是C语言中所谓的数组了，无非就是从 0x601050到 0x601068这一段内存嘛，数组在全局区就是这么表示的！,来段代码：,使用gdb加断点在int a = arr[0];这行代码，然后打印数组arr的地址：,注意0x602010这个地址，这个地址和刚才的全局数组global_array的地址0x601050比较接近，因为堆区和全局区挨得比较近，可以再回过头看一下开局那张图。,然后我们同样使用x命令查看这个区域的内存内容：,依然不出我们所料，这个区域保存的正是数组的值。,,这就是C语言中所谓的数组了，无非就是从 0x602010到 0x602028这一段内存嘛，数组在堆区就是这么表示的！,现在你应该明白了吧，C语言中所谓的数组是怎么表示的？很简单，其实也没啥表示，无非就是内存中一段连续的空间，仅此而已。,希望这篇文章对大家理解C语言中的数组有所帮助。