內存分配區域
32位操作系統下為:1G內核態,3G用戶態
BSS段 :通常是指用來存放程序中 未初始化的全局變量、靜態變量(全局變量未初始化時默認為0)的一塊內存區域
數據段 :通常是指用來存放程序中 初始化后的全局變量和靜態變量
代碼段 :通常是指用來存放程序中 代碼和常量
堆 :通常是指用來存放程序中 進程運行時被動態分配的內存段 ( 動態分配:malloc / new,者動態釋放:free / delete)
棧 :通常是指用來存放程序中 用戶臨時創建的局部變量、函數形參、數組(局部變量未初始化則默認為垃圾值)也就是說我們函數括弧“{}”中定義的變量(但不包括static聲明的變量,static意味着在數據段中存放變量)。除 以外,在函數被調用時,其參數也會被壓入發起調用的進程棧中,並且待到調用結束后,函數的返回值也會被存放回棧中。由於棧的先進后出特點,所以棧特別方便用來保存/恢復調用現場。從這個意義上講,我們可以把堆棧看成一個寄存、交換臨時數據的內存區。它是由操作系統分配的,內存的申請與回收都由OS管理。
堆(heap)和棧(stack)的區別
1、申請方式
棧: 由系統自動分配。例如,聲明在函數中一個局部變量int b;系統自動在棧中為b開辟空間
堆: 需要程序員自己申請,並指明大小( 動態分配:malloc / new,者動態釋放:free / delete)
2、申請后系統的響應
棧:只要棧的剩余空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,
會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
3、申請大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩余空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連
續的,
而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
(4)申請效率的比較:
棧:由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆:是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧,而是直接在進程的地址空間中保留一塊內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
(5)堆和棧中的存儲內容
棧:在函數調用時,第一個進棧的是主函數中后的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然后是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然后是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束后,局部變量先出棧,然后是參數,最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
堆:一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。
(6)存取效率的比較
BSS段的大小記錄在哪里?
轉載:http://blog.csdn.net/Virtual_Func/article/details/48529249
bss段的大小,記錄在段表里,記錄的是所有未初始化變量總共的大小,bss段只在段表里有個記錄,但實際並不存在這個段.
每個未初始化的變量的大小放在了符號表里
/***************************************************************
File Name: 2.cpp
Author: 浮生流年
Function List: main() 主函數
Created Time: 2018年01月18日 星期四 15時14分25秒
**************************************************************/
#include <iostream> using namespace std; int a = 0;//初始化的全局變量:保存在數據段 char *p1;//未初始化的全局變量:保存在BSS段 int main() { int b;//未初始化的局部變量:保存在棧上 char s[] = "abc";//"abc"為字符串常量保存在常量區;數組保存在棧上, 並將常量區的"abc\0"復制到該數組中。這個數組可以隨意修改而不會有任何隱患, 而"123"這個字符串依然會保留在靜態區中。 char *p2;//p2保存在棧上 char *p3 = "123456";//p3保存在棧上,"123456\0"保存在data區的read-only部分 //注意:如果令p3[1] = 9; 則程序崩潰,指針可以訪問但不允許改變常量區的內容 //聲明了一個指針p3並指向"123456\0"在靜態區中的地址,事實上,p3應該聲明為 char const *,以免可以通過p3[i]='\n'這一類的語法去修改這個字符串的內容。如果這樣 做了,在支持“常量區”的系統中可能會導致異常,在“合並相同字符串”的編譯方法下會導致其它 地方的字符串常量古怪地發生變化。 static int c = 0;//初始化的靜態局部變量:保存在數據區(數據段) p1 = (char *)malloc(sizeof(char) * 10);//分配的10字節區域保存在堆上 p2 = (char *)malloc(sizeof(char) * 20);//分配的20字節區域保存在堆上 strcpy(p1, "123456"); //"123456\0"放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向"123456"優化成一個地方 return 0; }