從上圖可知,程序占用的內(nèi)存被分了以下幾部分.
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,內(nèi)存的分配是連續(xù)的,類似于平時(shí)我們所說(shuō)的棧,如果還不清楚,那么就把它想成數(shù)組,它的內(nèi)存分配是連續(xù)分配的,即,所分配的內(nèi)存是在一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域內(nèi).當(dāng)我們聲明變量時(shí),那么編譯器會(huì)自動(dòng)接著當(dāng)前棧區(qū)的結(jié)尾來(lái)分配內(nèi)存.
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)可能由操作系統(tǒng)回收.類似于鏈表,在內(nèi)存中的分布不是連續(xù)的,它們是不同區(qū)域的內(nèi)存塊通過(guò)指針鏈接起來(lái)的.一旦某一節(jié)點(diǎn)從鏈中斷開(kāi),我們要人為的把所斷開(kāi)的節(jié)點(diǎn)從內(nèi)存中釋放.
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)束后由系統(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)
存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。
先看一個(gè)例子.
char c; //棧上分配
char *p = new char[3]; //堆上分配,將地址賦給了p;
在 編譯器遇到第一條指令時(shí),計(jì)算其大小,然后去查找當(dāng)前棧的空間是大于所需分配的空間大小,如果這時(shí)棧內(nèi)空間大于所申請(qǐng)的空間,那么就為其分配內(nèi)存空間,注 意:在這里,內(nèi)在空間的分配是連續(xù)的,是接著上次分配結(jié)束后進(jìn)行分配的.如果棧內(nèi)空間小于所申請(qǐng)的空間大小,那么這時(shí)系統(tǒng)將揭示棧溢出,并給出相應(yīng)的異常 信息.
編譯器遇到第二條指令時(shí),由于p是在棧上分配的,所以在為p分配內(nèi)在空間時(shí)和上面的方法一樣,但當(dāng)遇到new關(guān) 鍵字,那么編譯器都知道,這是用戶申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存空間,所以就會(huì)轉(zhuǎn)到堆上去為其尋找空間分配.大家注意:堆上的內(nèi)存空間不是連續(xù)的,它是由相應(yīng)的鏈表將其 空間區(qū)時(shí)的內(nèi)在區(qū)塊連接的,所以在接到分配內(nèi)存空間的指定后,它不會(huì)馬上為其分配相應(yīng)的空間,而是先要計(jì)算所需空間,然后再到遍列整個(gè)堆(即遍列整個(gè)鏈的 節(jié)點(diǎn)),將第一次遇到的內(nèi)存塊分配給它.最后再把在堆上分配的字符數(shù)組的首地址賦給p.,這個(gè)時(shí)候,大家已經(jīng)清楚了,p中現(xiàn)在存放的是在堆中申請(qǐng)的字符數(shù)組的首地址,也就是在堆中申請(qǐng)的數(shù)組的地址現(xiàn)在被賦給了在棧上申請(qǐng)的指針變量p.為了更加形象的說(shuō)明問(wèn)題,請(qǐng)看下圖:
從上圖可以看出,我們?cè)诙焉蟿?dòng)態(tài)分配的數(shù)組的首地址存入了指針p所指向的內(nèi)容.
請(qǐng)注意:在棧上所申請(qǐng)的內(nèi)存空間,當(dāng)我們出了變量所在的作用域后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)我們回收這些空間,而在堆上申請(qǐng)的空間,當(dāng)出了相應(yīng)的作用域以后,我們需要顯式 的調(diào)用delete來(lái)釋放所申請(qǐng)的內(nèi)存空間,如果我們不及時(shí)得對(duì)這些空間進(jìn)行釋放,那么內(nèi)存中的內(nèi)存碎片就越來(lái)越多,從而我們的實(shí)際內(nèi)存空間也就會(huì)變的越 來(lái)越少,即,孤立的內(nèi)存塊越來(lái)越多.在這里,我們知道,堆中的內(nèi)存區(qū)域不是連續(xù)的,還是將有效的內(nèi)存區(qū)域經(jīng)過(guò)鏈表指針連接起來(lái)的,如果我們申請(qǐng)到了某一塊 內(nèi)存,那么這一塊內(nèi)存區(qū)將會(huì)從連續(xù)的(通過(guò)鏈表連接起來(lái)的)內(nèi)存塊上斷開(kāi),如果我們?cè)谑褂猛旰螅患皶r(shí)的對(duì)它進(jìn)行釋放,那么它就會(huì)孤立的開(kāi)來(lái),由于沒(méi)有任 何指針指向它,所以這個(gè)區(qū)域?qū)⒊蔀閮?nèi)存碎片,所以在使用完動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存(通過(guò)NEW申請(qǐng))后,一定要顯式的對(duì)它進(jìn)行DELETE刪除.對(duì)于這一點(diǎn),一定 要切記...
上面給大家陳述了它們之間的概念,對(duì)于它們倆的使用比較方面,這里我就不能大家斷續(xù)陳述了,對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,網(wǎng)上一網(wǎng)友的文章中闡述的比較詳細(xì),而且附帶了專業(yè)的色彩,下面的文章是部分片斷.
申請(qǐng)大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說(shuō)是1M,總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)),如果申請(qǐng)的空間超過(guò)棧的剩余空間時(shí),將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來(lái)存儲(chǔ)的空閑內(nèi)存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見(jiàn),堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
申請(qǐng)效率的比較:
棧由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度較快。但程序員是無(wú)法控制的。
堆是由new分配的內(nèi)存,一般速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過(guò)用起來(lái)最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內(nèi)存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一快內(nèi)存,雖然用起來(lái)最不方便。但是速度快,也最靈活。
堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容
棧: 在函數(shù)調(diào)用時(shí),第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句的下一條可執(zhí)行語(yǔ)句)的地址,然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù),在大多數(shù)的C編譯器中,參數(shù)是由右往左入棧的,然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。
當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開(kāi)始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令,程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
堆:一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容有程序員安排。
存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運(yùn)行時(shí)刻賦值的;
而bbbbbbbbbbb是在編譯時(shí)就確定的;
但是,在以后的存取中,在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?例如堆)快。
比如:
小結(jié):
堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來(lái)看出:
使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯,只管點(diǎn)菜(發(fā)出申請(qǐng))、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會(huì)切菜、洗菜等準(zhǔn)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(dòng)手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度
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