參考博客地址:http://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4141043
http://blog.csdn.net/handsomesunshineboy/archive/2010/07/14/5734922.aspx
C++中,內存分為5個區:堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區和常量存儲區。
棧:是由編譯器在需要時自動分配,不需要時自動清除的變量存儲區。通常存放局部變量、函數參數等。
堆:是由new分配的內存塊,由程序員釋放(編譯器不管),一般一個new與一個delete對應,一個new[]與一個delete[]對應。如果程序員沒有釋放掉, 資源將由操作系統在程序結束后自動回收。
自由存儲區:是由malloc等分配的內存塊,和堆十分相似,用free來釋放。
全局/靜態存儲區:全局變量和靜態變量被分配到同一塊內存中(在C語言中,全局變量又分為初始化的和未初始化的,C++中沒有這一區分)。
常量存儲區:這是一塊特殊存儲區,里邊存放常量,不允許修改。
(注意:堆和自由存儲區其實不過是同一塊區域,new底層實現代碼中調用了malloc,new可以看成是malloc智能化的高級版本)
一. 堆與棧的討論:
管理方式:堆中資源由程序員控制(容易產生memory leak), 棧資源由編譯器自動管理,無需手工控制。
系統響應:對於堆,應知道系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序申請時,遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於申請空間的堆結點,刪 除空閑結點鏈表中的該結點,並將該結點空間分配給程序(大多數系統會在這塊內存空間首地址記錄本次分配的大小,這樣delete才能正確釋放本內存 空間,另外系統會將多余的部分重新放入空閑鏈表中)。對於棧,只要棧的剩余空間大於所申請空間,系統為程序提供內存,否則報異常提示棧出。
空間大小: 堆是不連續的內存區域(因為系統是用鏈表來存儲空閑內存地址,自然不是連續的),堆大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存(32bit 系統理論上是4G),所以堆的空間比較靈活,比較大。棧是一塊連續的內存區域,大小是操作系統預定好的,windows下棧大小是2M(也有是1M,在 編譯時確定,VC中可設置)。
碎片問題:對於堆,頻繁的new/delete會造成大量碎片,使程序效率降低。 對於棧,它是一個先進后出的隊列,進出一一對應,不會產生碎片。
生長方向:堆向上,向高地址方向增長。棧向下,向低地址方向增長。
分配方式: 堆都是動態分配(沒有靜態分配的堆)。棧有靜態分配和動態分配,靜態分配由編譯器完成(如局部變量分配),動態分配由alloca函數 分 配,但棧的動態分配的資源由編譯器進行釋放,無需程序員實現。
分配效率:堆由C/C++函數庫提供,機制很復雜。所以堆的效率比棧低很多。棧是極其系統提供的數據結構,計算機在底層對棧提供支持,分配專門 寄存 器存放棧地址,棧操作有專門指令。
二. 程序示例
通過下面的程序可以更好的對上面的概念進行理解。
int b;
//main.cpp
int a = 0; //全局初始化區
char *p1; //全局未初始化區
main(){int b; //棧
char s[] = "abc"; // 棧
char *p2; //棧
char *p3 = "123456"; // 123456/0在常量區,p3在棧上。
static int c = 0; // 全局(靜態)初始化區
p1 = (char *)malloc(10)
p2 = (char *)malloc(20) // 分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); // 123456/0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}
小結:
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:
使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。(經典!)
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作者:yangyongUestc
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/yangyong0717/article/details/78001609
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