1、一、程序的內(nèi)存分配一個(gè)由C/C+編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分:1、棧區(qū)(stack 由編譯器自動(dòng)分配釋放 ,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。2、堆區(qū)(heap 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收 。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事,分配方式倒是類似于鏈表。3、全局區(qū)(靜態(tài)區(qū)(static 全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后有系統(tǒng)釋放4、文字常量區(qū) 常量字符串就是放在這里的。 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。5、程序代碼區(qū) 存

2、放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。二、例子程序/main.cppint a = 0; 全局初始化區(qū)char *p1; 全局未初始化區(qū)main(int b;/ 棧char s = "abc" /棧char *p2; /棧char *p3 = "123456" 1234560"/在常量區(qū),p3在棧上。static int c =0; /全局(靜態(tài)初始化區(qū)p1 = (char *malloc(10;p2 = (char *malloc(20;/分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。strcpy(p1, "123456" /1234560放在

3、常量區(qū),編譯器可能會(huì)將它與p3所指向的"123456"優(yōu)化成一個(gè)地方。三、從作用域看:全局變量具有全局作用域。全局變量只需在一個(gè)源文件中定義,就可以作用于所有的源文件。當(dāng)然,其他不包含全局變量定義的源文件需要用extern 關(guān)鍵字再次聲明這個(gè)全局變量。局部變量也只有局部作用域,它是自動(dòng)對(duì)象(auto,它在程序運(yùn)行期間不是一直存在,而是只在函數(shù)執(zhí)行期間存在,函數(shù)的一次調(diào)用執(zhí)行結(jié)束后,變量被撤銷,其所占用的內(nèi)存也被收回。靜態(tài)局部變量具有局部作用域,它只被初始化一次,自從第一次被初始化直到程序運(yùn)行結(jié)束都一直存在,它和全局變量的區(qū)別在于全局變量對(duì)所有的函數(shù)都是可見的,而靜態(tài)局部變量

4、只對(duì)定義自己的函數(shù)體始終可見。 從分配內(nèi)存空間看: 從以上分析可以看出, 把局部變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的存儲(chǔ)方式即改變了它的生存期。把全局變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的作用域,限制了它的使用范圍。因此static 這個(gè)說明符在不同的地方所起的作用是不同的。四、總的來說就是:1、生存周期不同2、作用范圍不同3、分配方式不同-再來看下堆和棧的不同:1、分配方式不同;2、空間大小不同;3、分配效率不同;4、能否產(chǎn)生碎片不同;5、生長(zhǎng)方向不同;1、分配方式不同棧:由系統(tǒng)自動(dòng)分配。 例如,聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量 int b; 系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為b開辟空間堆:需要程序員自己申請(qǐng),并指明大小,在c

5、中malloc函數(shù)如p1 = (char *malloc(10;在C+中用new運(yùn)算符如p2 = (char *new(10;但是注意p1、p2本身是在棧中的。2、空間大小不同一般來講在32位系統(tǒng)下,堆內(nèi)存可以達(dá)到4G的空間,從這個(gè)角度來看堆內(nèi)存幾乎是沒有什么限制的。但是對(duì)于棧來講,一般都是有一定的空間大小的,例如,在VC6下面,默認(rèn)的棧空間大小是1M。3、分配效率棧是機(jī)器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)會(huì)在底層對(duì)棧提供支持:分配專門的寄存器存放棧的地址,壓棧出棧都有專門的指令執(zhí) 行,這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C+函數(shù)庫提供的,它的機(jī)制是很復(fù)雜的,例如為了分配一塊內(nèi)存,庫函數(shù)會(huì)按照一定的算

6、法(具體的算法可以參考 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng)在堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間,如果沒有足夠大小的空間(可能是由于內(nèi)存碎片太多,就有可能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的 內(nèi)存空間,這樣就有機(jī)會(huì)分到足夠大小的內(nèi)存,然后進(jìn)行返回。顯然,堆的效率比棧要低得多。4、碎片問題棧:只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存,否則將報(bào)異常提示棧溢出。堆:首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí),會(huì)遍歷該鏈表,尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序,另外,對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng),會(huì)在這塊 內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配

7、的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的 大小,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。對(duì)于堆來講,頻繁的new/delete勢(shì)必會(huì)造成內(nèi)存空間的不連續(xù),從而造成大量的碎片,使程序效率降低。對(duì)于棧來講,則不會(huì)存在這個(gè)問題,因?yàn)闂Ｊ窍冗M(jìn)后出的隊(duì)列,他們是如此的一一對(duì)應(yīng),以至于永遠(yuǎn)都不可能有一個(gè)內(nèi)存塊從棧中間彈出,在他彈出之前,在他上面的后進(jìn)的棧內(nèi)容已經(jīng)被彈出。5、生長(zhǎng)方向?qū)τ诙褋碇v,生長(zhǎng)方向是向上的,也就是向著內(nèi)存地址增加的方向;對(duì)于棧來講,它的生長(zhǎng)方向是向下的,是向著內(nèi)存地址減小的方向增長(zhǎng)。堆和棧相比,由于大量new/delete的使用,容易造成大量的內(nèi)存碎片;由于沒有專門的系統(tǒng)支持,效率很低;由于可能引發(fā)用戶態(tài)和核心態(tài)的切換,內(nèi)存的申請(qǐng),代價(jià)變得更加昂貴。所以棧在程序中是應(yīng)用最廣泛的,就算是