堆和栈 各种变量存储位置

c++内存到底分几个区?
一:

1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由os回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。

3、全局区(静态区)(static)—,全局变量静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量静态变量在一块区域, 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。 - 程序结束后有系统释放。

4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

堆和栈的区别
一、预备知识—程序的内存分配
一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 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。 - 程序结束后有系统释放 
4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

刚学习C语言的时候,就知道全局变量静态变量在程序运行的整个生命周期都可以访问,而局部变量只能在声明变量的函数中才可以访问,出了声明局部变量的函数,局部变量就被销毁了。也知道是因为局部变量是在进程的栈(stack)上分配的,而全局变量静态变量是在某个段(segment)中的。可一直还是有点迷迷糊糊的样子,感觉不是很清楚。

最近在看Windows的内存管理和PE文件的格式,突然感觉这个问题变得清楚了很多。在Windows中,exe文件是直接映射到进程的地址空间的,而全局变量静态变量是在生成的exe文件的某个段中,也就是说,当exe文件映射到进程的地址空间后,全局变量静态变量就被映射到进程的地址空间,所以在程序运行的整个周期内,全局变量静态变量都是可以访问的。而局部变量是在进程的栈上分配的,当函数执行完毕后,栈要恢复,所以局部变量只能在函数中使用。

二、例子程序 
这是一个前辈写的,非常详细 
//main.cpp 
int a = 0; 全局初始化区 
char *p1; 全局未初始化区 
main() 

int b; 栈 
char s[] = "abc"; 栈 
char *p2; 栈 
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。 
static int c =0; 全局(静态)初始化区 
p1 = (char *)malloc(10); 
p2 = (char *)malloc(20); 
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。 
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。 
}

二、堆和栈的理论知识 
2.1申请方式 
stack: 
由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间 
heap: 
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数 
如p1 = (char *)malloc(10); 
在C++中用new运算符 
如p2 = (char *)malloc(10); 
但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.2 
申请后系统的响应 
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,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,当系统收到程序的申请时, 
会 遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,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,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结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入空闲链表中。

2.3申请大小的限制 
栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结 构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是 一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。 
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

2.4申请效率的比较: 
栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。 
堆是由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. 
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

2.5堆和栈中的存储内容 
栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。 
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; 
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; 
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的; 
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的; 
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。 
比如: 
#include 
void main() 

char a = 1; 
char c[] = "1234567890"; 
char *p ="1234567890"; 
a = c[1]; 
a = p[1]; 
return; 

对应的汇编代码 
10: a = c[1]; 
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] 
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl 
11: a = p[1]; 
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h] 
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1] 
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al 
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。

2.7小结: 
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出: 
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),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,他的好处是快捷,但是自由度小。 
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

时间: 2024-08-01 22:03:57

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内存区划分.内存分配.常量存储区.堆.栈.自由存储区.全局区[C++][内存管理][转载] 一. 在c中分为这几个存储区1.栈 - 由编译器自动分配释放2.堆 - 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收3.全局区(静态区),全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,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.- 程序结束释放4.另外还有一个专门放常量的地方.- 程序结束释放                          

c++ 堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆.栈.自由存储区.全局/静态存储区和常量存储区. 栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清楚的变量的存储区.里面的变量通常是局部变量.函数参数等. 堆,就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete.如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收. 自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的.

(转)C++堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

一.一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分:    1.栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等.其操作方式类似于数据结构中的栈.    2.堆区(heap) — 一般由程序员分配释放(malloc/free, new/delete),若程序员不释放,程序结束后可能由操作系统回收.注意它与数据结构中的堆石两回事,分配方式倒是类似与链表.其中有malloc/free分配释放的也可以叫自由存储区.   3.全局区(静态存储区)(static)— 全

(转载)C++内存分配方式详解——堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

C++内存分配方式详解--堆.栈.自由存储区.全局/静态存储区和常量存储区       栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区.里面的变量通常是局部变量.函数参数等.在一个进程中,位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈,编译器用它来实现函数的调用.和堆一样,用户栈在程序执行期间可以动态地扩展和收缩. 堆,就是那些由 new 分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个 new 就要对应一个 delete.如果程序员没有释放掉,那么在程序结

内存分配及变量存储位置(堆、栈、方法区常量池、方法区静态区)

转载来源:http://www.cnblogs.com/protected/p/6419217.html 侵删! 程序运行时,有六个地方都可以保存数据: 1. 寄存器:这是最快的保存区域,因为它位于和其他所有保存方式不同的地方:处理器内部.然而,寄存器的数量十分有限,所以寄存器是根据需要由编译器分配.我们对此没有直接的控制权,也不可能在自己的程序里找到寄存器存在的任何踪迹. 2. 堆栈:存放基本类型的数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆中(new 出来的对象).驻留于常规RAM

C++局部变量、全局变量、静态变量(堆、栈、静态存储区)

1 static关键字 1.1 隐藏 eg: //a.c文件中 char a = 'A'; void msg() { printf("Hello\n"); } //main.c文件中 extern char a; printf("%c",a); 输出结果:A Hello 所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性,其它的源文件也能访问.a是全局变量,msg是函数,并且都没有加static前缀,因此对于另外的源文件main.c是可见的. 如果加了stat

JVM各种变量存储位置

Java中变量分为静态变量,实例变量,临时变量.他们在JVM中存储的位置如下:静态变量    位于方法区实例变量    作为对象的一部分,保存在堆中.临时变量    保存于栈中,栈随线程的创建而被分配. 附JVM结构图

堆,栈,静态存储区的理解

堆:由程序员自己分配释放(用malloc和free,或new和delete) ,如果我们不手动释放,那就要到程序结束才释放.如果对分配的空间在不用的时候不释放而一味的分配,那么可能会引起内存泄漏,其容量取决于虚拟内存,较大. #include<iostream> #include<cstdio> #include<windows.h> #include<cstdlib> #include<cstring> using namespace std;

java+内存分配及变量存储位置的区别

Java内存分配与管理是Java的核心技术之一,之前我们曾介绍过Java的内存管理与内存泄露以及Java垃圾回收方面的知识,今天我们再次深入Java核心,详细介绍一下Java在内存分配方面的知识.一般Java在内存分配时会涉及到以下区域: ◆寄存器:我们在程序中无法控制 ◆栈:存放基本类型的数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆中(new 出来的对象) ◆堆:存放用new产生的数据 ◆静态域:存放在对象中用static定义的静态成员 ◆常量池:存放常量 ◆非RAM存储:硬盘等永久