C/C++内存结构
一、基本认识
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 | 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 | 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 | 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 |
全局/静态存储区 | 全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区 |
常量存储区 | 这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改 |
二、堆与栈的区别
堆 | 栈 | |
管理方式 | 释放工作由程序员控制,容易产生memory leak | 由编译器自动管理,无需我们手工控制 |
空间大小 | 一般来讲在32位系统下,堆内存可以达到4G的空间 |
一般都是有一定的空间大小的,例如,在VC6下面,默认的栈空间大小是1M(好像是,记不清楚了)。当然,我们可以修改: 打开工程,依次操作菜单如下:Project->Setting->Link,在Category 中选中Output,然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit |
能否产生碎片 | 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 | 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 |
生长方向 | 生长方向是向上的,也就是向着内存地址增加的方向 | 生长方向是向下的,是向着内存地址减小的方向增长 |
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 |
分配效率 | 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 | 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 |
参考:http://www.cnblogs.com/myzone2009/archive/2009/08/24/1552806.html