操作系统是如何分配内存的
在分析变量名和变量地址之前，要说一下，操作系统是如何管理内存的。首先操作系统肯定不是踏踏实实管理内存的，因为踏踏实实管理，内存肯定是不够用的。打开任务管理器，可以看到此时的进程有 91 个，如果 1 个进程占 4G ，就是 364G 内存，少算很多，50G 的内存，去哪里找？
大体说一下内存是如何分配的。内存有长达 4 个 G 的空间，从 16 进制的 00000000 - ffffffff ，正常情况，不考虑别的编译选项的情况，从 80000000 开始，下面是操作系统所需要的数据和代码。上面是属于用户空间，但是 Windows 还要掐头去尾 64K ，前 64K 做无效指针和无效句柄的检查，后 64K 做内核的交互，剩下的才是程序员可以玩的空间。在剩下的空间中又分为四个区，排名不分先后，分别是：代码区，数据区，堆区，栈区。数据区又分为：已初始化数据区，未初始化数据区。已初始化数据区又分为：只读数据区，可读写数据区。大体内存分配情况如下图：
为了验证上面所说的，用 WinHex 选择打开 RAM，这里打开了 lantern 。可以看到起始地址是从 00010000 开始的
最后面的地址是 7FFE6FF0 ，没有到达，也永远到不了 7fff0000 之后，成功验证了前面所说的，前 64K 做无效指针和无效句柄的检查，后 64K 做内核的交互
在滑动鼠标的过程中发现，从 00010FA0，00010FB0，00010FC0，00010FD0，00010FE0，00010FF0 内存地址都是紧挨着了，但是 00010FF0 之后 应该是 00011000 ，而 WinHex 中却显示 00020000，这又是为什么呢
这就是俗称的缺页，因为没有用这块内存地址，所以不给分配。这就是操作系统的按需分配，操作系统在模拟一个人在高空楼中走步的环境，如果人脚下有地板那么是不会掉下去的，但是这个环境，只保证人的脚下有地板，其他地方是悬空的，脚在哪里，地板就在哪里，当往前走的时候，原来的地板就消失了，后来的地板又凭空产生。如果这个时候把眼睛蒙上，会以为有一块完整的地板在地面上，不会觉得地板是不完整的。所以在使用电脑的时候，会以为需要的内存无处不在。
变量名和变量地址
从上面的截图中可以看到，数据是放在内存中的，下面用 C 语言写一个简单的程序，命名为：variableNameAndAddress.c
程序功能为：输入一个数字，然后加 4 ，最后输出结果
#include int main(int argc, char argv[], char *envp[]){ int n; scanf("%d", &n); printf("%d\r\n", n + 4); return 0;}
如果是低级语言，上面的程序，就要写内存地址。假设 n 的地址是 0x18ff44 ，先读取 0x18ff44 的内容，然后和 4 相加，最后写到 printf 的参数部分去。所以在低级语言时，每个变量都要记住它的地址，烦得很。所以，编译器给地址命名解决了这个问题，编译器做了若干个表，把某个内存地址和某个文本的符号名称做了对应关系表，当引用某一个文本名称的时候，编译器就会查这个表，产生操作某个地址的代码。例如把 0x18ff44 命名为 n ，就不需要记住 0x18ff44 ，而只需要记住 n 就可以了。
变量名就是对地址命名的，所以一定要做规范，并且见名知意。通常变量要初始化，不初始化是不规范的，因为初值是上次使用这段内存残留的值。下面将程序进行一下小改动，定义一个变量 n ，然后打印 n 的地址，向 n 的地址里输入一个数字，然后打印 n
#include #include int main(int argc, char argv[], char *envp[]){ int n; printf("%p\r\n", &n); scanf("%d", &n); printf("%d\r\n", n) system("pause"); return 0;}
将程序编译链接执行，打印出 n 的地址为 0019FF2C
打开 WinHex ，定位到 variableNameAndAddress ，然后转到虚拟地址 0019FF2C 去，可以看到里面的值为：E0904000
当输入 999 后
999 的 16 进制是 3E7 ，可以看到 0019FF2C 地址里面的值变成了 E7030000。那为什么 000003E7，WinHex 中显示的却是 E7030000 呢？这就涉及了字节存储顺序的两种方式，分别为：小尾方式和大尾方式。小尾方式是：高数据位对高地址，低数据位对低地址。大尾方式：高数据位对低地址，低数据为对高地址。计算机有的选择小尾方式，有的选择大尾方式。可以看到 WinHex 中从上大小，从左往右地址由低变高。英特尔是小尾方式，所以 000003E7 ，从左往右，00 对应高地址 0019FF2F, 00 对应 0019FF2E ，03 对应 0019FF2D ,E7 对应低地址 0019FF2C。所以计算机通讯不是先塞数据进去，首先是先约好数据的存放方式。
刚学 C 的时候经常犯的一个错误，就是 scanf 忘记写了取地址符 &
#include #include int main(int argc, char argv[], char *envp[]){ int n; printf("%p\r\n", &n); scanf("%d", n); printf("%d\r\n", n); system("pause"); return 0;}
当时这么写的时候，老师只说不要这么写，这么写语法是不对的。可是内部原理真的是这样吗？首先编译一定会通过的，scanf 是多参函数，是没条件做参数类型检查的。将上面的程序编译运行。打印出 n 的地址仍然为 0019FF2C
打开 WinHex ，发现在没给值之前，地址 0019FF2C 里面的内容是 E0904000
这时输入 999 后，输出的却是 4231392 。这是为什么呢？打开 WinHex ，定位到 0019FF2C ，发现里面的值是 E0904000 ，按小尾方式排序，原来的 16 进制就是 004090E0 ，对应的 10 进制就是 4231392
而 999 写到了 004090E0 这个地址里面去了，可以看到 004090E0 这个地址里面的值为 16 进制的 000003E7 ，也就是 10 进制的 999
scanf("%d", &n); 是往 n 对应的地址里面写入了 999
而 scanf("%d", n); 是往 n 对应的地址的值为地址写入了 999
计算机是一个很笨的东西，就像水果榨汁机一样，扔苹果进去，出来的就是水果汁；扔柠檬进去，出来的就是柠檬汁；扔一只手进去，出来的就是事故现场。把上面的程序稍作修改，让 n 的初值为 6
#include #include int main(int argc, char argv[], char *envp[]){ int n = 6; printf("%p\r\n", &n); scanf("%d", n); printf("%d\r\n", n); system("pause"); return 0;}
0019FF2C 地址里面的值是 6
把 999 写入为 6 的地址，可想而知，肯定会报错的，因为前 64K 做无效指针和无效句柄的检查， 是不允许使用的。
所以这种 scanf 不写取地址，就好比高空弹鼻屎，可能会扔到人身上惹出祸来(直接把值写进了让程序崩溃的地址)；可能会扔到地上什么事都没有(把值写进了其他地址，但是一直没有被调用)；可能会扔到地上，某天被人踩了一脚惹出事来(把值写进了其他地址，并且有一天被其他程序调用，但是篡改了其中的值，而引发了麻烦)。为了防止这种麻烦，一定要在定义变量的时候赋初值。
输入 n 修改 m 的值
先说一下初学用 VC 的好处，在默认的情况下它是一个固定靶，它的内存中的代码段，数据段，堆区，栈区是相对固定的，而 2019 内部结构还是一样，但是它的位置是随机的。
再将程序稍作改动，让 n 的值为 0019ff2c ，打印 n 的地址，然后输入 n ，最后输出 n 和 m 的 16 进制值.
#include #include int main(int argc, char argv[], char *envp[]){ int n = 0x19ff2c; int m = 9; scanf("%d", n); printf("%08x, %08x\r\n", n, m); system("pause"); return 0;}
打印出 n 的地址是 0019FF28 ，而输入的 n 是 999。输出结果 n 的值为 0019ff2c ，而 m 的值确实 999 的 16 进制，这又是为什么呢？
打印出 n 的地址是 0019FF28 。打印 n 就是去 n 的地址里面取值，n 的地址是 0019FF28，里面存的值就是 0019FF2C ，所以打印出来也是 0019FF2C 。
打印 m 就是去 m 的地址里面取值，因为内存是连续分配的，n 的地址是 0019FF28 ，所以m 的地址就是 0019FF2C 。而 scanf("%d", n) 的执行过程是：输入 999 后，就是把 999 放入了 n 对应的地址(0019FF28)里面的值(0019FF2C(也就是 m 对应的地址))为地址的地方去了，所以输出 m 的结果就是 999 的 16 进制 000003e7