动态存储和静态存储区域区别

动态存储方式

所谓动态存储方式是指在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。动态存储变量是在程序执行过程中,使用它时才分配存储单元, 使用完毕立即释放。 典型的例子是函数的形式参数,在函数定义时并不给形参分配存储单元,只是在函数被调用时,才予以分配, 调用函数完毕立即释放。如果一个函数被多次调用,则反复地分配、 释放形参变量的存储单元。

静态存储方式

所谓静态存储方式是指在程序编译期间分配固定的存储空间的方式。该存储方式通常是在变量定义时就分定存储单元并一直保持不变, 直至整个程序结束。全局变量,静态变量等就属于此类存储方式。

总结

从以上分析可知, 静态存储变量是一直存在的, 而动态存储变量则时而存在时而消失。我们又把这种由于变量存储方式不同而产生的特性称变量的生存期。 生存期表示了变量存在的时间。 生存期和作用域是从时间和空间这两个不同的角度来描述变量的特性,这两者既有联系,又有区别。 一个变量究竟属于哪一种存储方式, 并不能仅从其作用域来判断,还应有明确的存储类型说明。

内存中用户存储空间的分配情况(三种):

程序区:存放程序语句

静态存储区:存放全局变量,在程序开始执行时给全局变量分配存储区,程序执行完毕就释放。

动态存储区:存放以下数据:函数形式参数。在调用函数时给形参分配存储空间;自动变量(未加static声明的局部变量) ;函数调用时的现场保护和返回地址等;

栈就是那些由编辑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。

就是那些右new分配的内存块,他们的释放编辑器不去管,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。

堆和栈的区别主要为:

1.管理方式不同: 对于栈来讲,是由编译器自动管理,无需我们手工控制;对于堆来说,释放工作由程序员控制,容易产生memory leak。

2.能否产生碎片不同:对于堆来讲,频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续,从而造成大量的碎片,使程序效率降低。对于栈来讲,则不会存在这个问题,因为栈是先进后出的队列,他

们是如此的一一对应,以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出,在他弹出之前,在他上面的后进的栈内容已经被弹出

3.生长方向:对于堆来讲,生长方向是向上的,也就是向着内存地址增加的方向;对于栈来讲,它的生长方向是向下的,是向着内存地址减小的方向增长。

4.分配方式:堆都是动态分配的,没有静态分配的堆。栈有2种分配方式:静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的,比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动  态分配和堆是不同的,他的动态分配是由编译器进行释放,无需我们手工实现。

5.分配效率:栈是机器系统提供的数据结构,计算机会在底层对栈提供支持:分配专门的寄存器存放栈的地址,压栈出栈都有专门的指令执行,这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的,它的机制是很复杂的,例如为了分配一块内存,库函数会按照一定的算法(具体的算法可以参考数据结构/操作系统)在堆内存中搜索可用的足够大小的空间,如果没有足够大小的空间(可能是由于内存碎片太多),就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间,这样就有机会分到足够大小的内存,然后进行返回。显然,堆的效率比栈要低得多。

总结

堆和栈相比,由于大量new/delete的使用,容易造成大量的内存碎片;由于没有专门的系统支持,效率很低;由于可能引发用户态和核心态的切换,内存的申请,代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址,EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以,我们推荐大家尽量用栈,而不是用堆。

栈有如此众多的好处,但是由于和堆相比不是那么灵活,有时候分配大量的内存空间,还是用堆好一些。

无论是堆还是栈,都要防止越界现象的发生(除非你是故意使其越界),因为越界的结果要么是程序崩溃,要么是摧毁程序的堆、栈结构,产生以想不到的结果,就算是在你的程序运行过程中,没有发生上面的问题,你还是要小心,说不定什么时候就崩掉,那时候debug可是相当困难的:)

以下转载一篇关于栈和堆的区别的文章

来源:http://www.chinaitpower.com/2005September/2005-09-13/206685.html

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。

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 <stdio.h>

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。

堆和栈的区别主要分:

操作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。

还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。

虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

时间: 2024-11-01 22:44:27

动态存储和静态存储区域区别的相关文章

C++中的数据存储方式自动存储、静态存储和动态存储

C++中变量存储方式有三种,自动存储,静态存储,动态存储 自动存储简单意义上就是在函数内不用任何关键字直接定义的变量,它在函数被调用时被创建,在函数退出时自动消失, 静态存储顾名思义就是在程序的整个运行过程中都存在,在函数体外定义的变量自动为静态存储方式,也可以在函数内使用static关键字定义 动态存储是以关键字new和delete构成的,在程序运行过程中需要时通过new现场分配指定大小的空间,不再需要时使用delete来释放

C++中的自动存储、静态存储和动态存储

根据用于分配内存的方法,C++中有3中管理数据内存的方式:自动存储.静态存储和动态存储(有时也叫做自由存储空间或堆).在存在是间的长短方面,以这三种方式分配的数据对象各不相同.下面简要介绍这三种类型(注:C++11中新增了第四种类型——线程存储)1.自动存储在函数内部定义的常规变量使用自动存储空间,被称为自动变量(automatic variable),这意味着它们在所属的函数被调用时自动产生,在该函数结束时消亡.例如,挡在一个自定义的函数getname()中定义了一个temp数组时,temp数

[转]C++中的自动存储、静态存储和动态存储

根据用于分配内存的方法,C++中有3中管理数据内存的方式:自动存储.静态存储和动态存储(有时也叫做自由存储空间或堆).在存在是间的长短方面,以这三种方式分配的数据对象各不相同.下面简要介绍这三种类型(注:C++11中新增了第四种类型--线程存储) 1.自动存储 在函数内部定义的常规变量使用自动存储空间,被称为自动变量(automatic variable),这意味着它们在所属的函数被调用时自动产生,在该函数结束时消亡.例如,挡在一个自定义的函数getname()中定义了一个temp数组时,tem

动态网页和静态网页的区别

一.从功能方面来说动态网站与静态网站的区别 1. 动态网站可以实现静态网站所实现不了的功能,比方说:聊天室.论坛.音乐播放.浏览器.搜索等:而静态的网站则实现不了.2. 静态网站,如用Frontpage或Dreamweaver开发出来的网站,其源代码是完全公开的,任何浏览者都可以非常轻松地得到其源代码,也就是说,自己设计出来的东西很容易被别人盗用.动态网站,如:ASP开发出来的网站,虽然浏览者也可以看到其源代码,但是那已经是转换过以后的代码,想盗用源代码那是不可能的,因为它的源代码已经放在服务器

路由器中pppoe,动态IP,静态IP的区别

路由器中pppoe,动态IP,静态IP的区别 要把路由器设置得能上网,无非就是设置WAN外网接口连接而已.WAN接口能上网,则连接的电脑就能上网,反之则上不了网.只不过WAN接口往往有pppoe,动态IP,静态IP三种连接方式,一般的用户搞不清楚有什么区别.且听我慢慢道来…… 第一种:PPPOE模式可以说是最常用的了,无论是从电信联通那里拉来的ADSL宽带,还是接小区的网络,用的都是PPPOE协议.因为他们都会给你一个宽带账号和密码,输入账号密码连接就可以上网了.这就要用PPPOE模式,要不然都

动态链接和静态链接的区别

动态链接和静态链接的区别 一.分别编译与链接(Linking) 大多数高级语言都支持分别编译,程序员可以显式地把程序划分为独立的模块或文件,然后每个独立部分分别编译.在编译之后,由链接器把这些独立的片段(称为编译单元)“粘接到一起”.(想想这样做有什么好处?) 在C/C++中,这些独立的编译单元包括obj文件(一般的源程序编译而成).lib文件(静态链接的函数库).dll文件(动态链接的函数库)等. 静态链接方式:在程序执行之前完成所有的组装工作,生成一个可执行的目标文件(EXE文件). 动态链

动态库与静态库的区别

库从本质上来说是一种可执行代码的二进制格式,可以被载入内存中执行.库分静态库和动态库两种. 静态库和动态库的区别 1. 静态函数库 这类库的名字一般是libxxx.a:利用静态函数库编译成的文件比较大,因为整个 函数库的所有数据都会被整合进目标代码中,他的优点就显而易见了,即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持,因为所有使用的函数都已经被编译进去了.当 然这也会成为他的缺点,因为如果静态函数库改变了,那么你的程序必须重新编译. 2. 动态函数库 这类库的名字一般是libxxx.so;相对于静态

使用动态库和静态库的区别

做为一个 ios 开发者或多或少的应该计算机的一些知识, mac 系统它是苹果公司对linux系统进一步优化产生的. 在做项目结束上传打包的时候出现了问题(我使用的 leadCloud 三方类库),不让我上传 AVOSLeadCloud 这个库,我就取搜索这个问题是什么原因,原来是静态库动态库的问题(当时我使用的是动态库).好吧,不让我传,我就去改静态库不就好了,改掉以后,上传成功! 在linux中就存在动态库和静态库之别! 好了,言归正传,那我们就来了解一下这个动态库和静态库有什么区别呢? 首

oracle监听器动态注册于静态注册的区别

即静态注册,listener不知道实例的状态,只有在进程通过其连接数据库时才能知道,如果你想使用远程管理数据库就使用静态监听动态注册:listener实时的都知道实例的状态,数据库在关闭的时候会动态的从listener中注销,所以远程管理数据库的启动和停止就不行了. 4,如何判断是静态注册还是动态注册(1) 可以通过配置文件判断 动态注册 SID_LIST_LISTENER =(SID_LIST =(SID_DESC =(PROGRAM = extproc)(SID_NAME = PLSExtP

动态内存与静态内存的区别

1. 静态内存 静态内存是指在程序开始运行时由编译器分配的内存,它的分配是在程序开始编译时完成的,不占用CPU资源. 程序中的各种变量,在编译时系统已经为其分配了所需的内存空间,当该变量在作用域内使用完毕时,系统会 自动释放所占用的内存空间. 变量的分配与释放,都无须程序员自行考虑. eg: 基本类型,数组 2. 动态内存 用户无法确定空间大小,或者空间太大,栈上无法分配时,会采用动态内存分配. 3. 区别 a) 静态内存分配在编译时完成,不占用CPU资源; 动态内存分配在运行时,分配与释放都占