C++ 中的堆&栈

heap & stack 


操作的内存可以分为以下几个部分:

*栈区 stack: 由编译器自动分配和释放,存放函数的参数值、局部变量等值,其操作方式类似于数据结构中的栈。

*堆区 heap: 一般由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束的时候可能由系统回收。

*全局区(静态区)static : 全局变量和静态变量存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量是在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后,由系统释放。

*文字常量区:常量字符串就放在这里,程序结束后由系统释放。

*程序代码区:存放函数体的二进制代码。


这里是静态变量和全局变量还有局部变量的存储特点

参考代码


可见全局变量和静态变量在内存中是连续分布的,而本地变量和他们相差甚远啊。




申请方式

*栈:由系统自动分配。例如在函数中声明 int b, 系统自动在栈中为b开辟空间。

*堆:由程序员自己分配空间,并且指明大小,在c中用malloc函数,在c++中用new。例如:char* p1 = (char*)malloc(10)和int *p2 = new int(10)。注意的是这里的p1和p2本身是在栈里的。



申请后系统响应

*栈:只要栈的剩余空间大于申请的空间,就会为程序提供内存,否则将报异常提示,栈溢出。

*堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统受到程序的申请时, 会遍历该链表, 寻找第一个空间大于所申请空间的堆节点,然后将该节点从空闲节点链表中删除, 并将该节点的空间分配给程序。对于大多数系统, 会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样delete 语句才能正确的释放本内存空间。另外找到的堆节点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放到空闲链表中。



申请效率的比较

*栈:由系统自动分配内存,速度较快。但是程序员无法控制。

*堆:由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。


看到一个很好的比喻: 使用栈就像是我们去饭馆吃饭,只管点菜付钱和吃, 吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作。好处是快捷,但是自由度较小。 使用堆就好比是我们自己做菜,比较麻烦,但是符合自己的口味,而且自由度较大。

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