C++基础七-内存四区（栈\;堆\;全局区\;代码区）
内存分区
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图来源：https://blog.csdn.net/chenyijun/article/details/81938287
1、代码区
程序C/C++代码存放区，特点是共享（其它程序调用）和只读（防止意外修改）
2、全局区
图中橙色区，存放程序中常量、全局变量、静态变量。
地址从低到高分别存储常量（const修饰的全局变量、字符常量等）、未初始化全局变量与未初始化静态变量（这些未初始化的数据在程序执行前会自动被系统初始化为0或者NULL）
程序运行时候产生两个区域：栈、堆
3、堆
堆是一个大容器，它的容量要远远大于栈，但没有栈那样先进后出的顺序。用于动态内存分配。一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收。
程序员向操作系统申请一段内存，当系统收到程序的申请时，会遍历一个记录空内存结点的链表，找到第一个空间大于或等于所申请空间的堆结点，将该空闲结点从链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，如果链表中空闲结点的空间大于申请空间的大小，系统会自动将多余的部分放入空闲链表中，故容易造成内存的碎片化，分配速度较慢，地址不连续
注意点
- 程序员申请的内存必须由程序员负责释放，否则会导致内存泄漏，堆的增长方向与内存地址的增长方向相同，因此在堆区上申请空间理论上是没有大小限制的，但是受安装内存条的大小和系统以及其他程序的占用，不是无限大的
- 程序员申请在堆上的内存，是由程序员自己管理的，不像栈上的变量那样，需要消耗CPU资源判断变量的生命周期，所以不会对CPU造成额外的消耗，这也是程序员申请堆上内存的优点
4、栈
栈是一种先进后出的内存结构，由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、返回值、局部变量等。在程序运行过程中实时加载和释放，因此，局部变量的生存周期为申请到释放该段栈空间。
程序自动向操作系统申请分配以及回收，速度快，使用方便，但是程序员无法控制，如果分配失败，抛出栈溢出错误
注意点
- const 局部变量也存储在栈区，栈区向地址减小的方向增长
- 系统为变量在栈上申请内存后，CPU需要不断地判断变量是否已结束使用的生命周期，如果生命周期结束，系统就会释放为这个变量申请的栈内存，这样一来随着在栈上申请的变量增多，会对CPU造成额外的消耗
堆和栈的比较
申请方式
- 栈(stack)：系统自动分配，如声明int a; 系统自动在栈空间为a开辟空间
- 堆(heap)：程序猿申请，并指明大小，C中malloc运算符，如char* p = (char *)malloc(sizeof(char)); C++中new运算符，如int *n = new int(10);
-
#include <iostream> using namespace std; int* func() { //用new分配堆内的内存，这会返回所分配的空间地址 int* p = new int(20); return p; }; int main( ) { int * arg = func(); cout << *arg << endl; cout << new int(10) << endl; delete arg; //从delete从堆区释放内存 cout << *arg << endl; //已从堆区释放，报错 return 0; }
注意点
- 指针p和n本身是在栈中，它们指向的地址空间是堆区的空间
申请内存大小的限制
- 栈(stack)：在Windows下，栈是向低地址方向扩展的，是一块连续的内存区域，也就是说栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在Windows下，一般栈的大小是1M(这个是可以改的，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，将会抛出overflow
- 堆(heap)：堆是向高地址方向扩展的，是不连续的内存区域，原因是系统使用链表的方式存储堆的空闲结点的，这个链表的遍历方向是由低到高的，堆获得的空间受限于计算系统中有效的虚拟内存，比较灵活
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