变量在内存的位置
1、首先，讲下 “堆 heap” 和 “栈 stack” 的区别：
一个由 c/c++编译过的程序占用的内存分为一下几个部分
（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。这个栈的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，分配方式类似于链表。
（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静态变量又放在相邻的另一块区域中。程序结束后由系统释放。
（4）、*文字常量区* ： 常量字符串放在这里。程序结束后由系统释放。
（5）、程序代码区 ： 存放函数体的2进制代码。
根据变量的位置可以分为全局变量和局部变量
根据变量的静态属性可以分为静态变量和非静态变量。
根据变量的const属性可以分为const变量和非const变量。
针对上面的几种变量分类，变量的初始化分为以下几种：
全局变量和局部变量的不同主要体现在变量的作用范围上，全局变量的初始化分为两种，非类对象的变量的初始话发生在函数的编译阶段，如果我们没有显示的初始化，编译器会默认初始化，类类型的全局变量的初始化发生在程序运行阶段的Main函数之前。对于局部变量，不会执行默认初始化，因此在使用局部变量之前必须先进行变量的初始化。
静态变量和非静态变量的初始化：
静态变量的分类：静态变量根据其位置可以分为三种：全局静态变量、定义在函数中的静态变量以及定义在类中的静态变量。
静态变量的初始化：编译器要求不同，有的要求必须主动完成初始化，有的编译器会完成默认初始化，但是值不确定。所以，在使用静态变量的时候，我们一般要求必须在定义的同时完成初始化。对于g++编译器，如果静态变量是全局或者函数的局部变量，都会完成默认初始化。但是如果类包含静态数据成员，C++要求这个静态数据成员仅可以在类内部完成声明，然后在类外，且任何函数之外，完成静态成员的初始化，初始化可以赋初始值，也可以不赋值，不赋值会默认初始化。
初始化的形式如下：
int A::i = 1;
如果试图在类内初始化，编译器会报错：ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member ‘A::k’ 。
如果在函数内（比如main函数）试图初始化， 编译器同样会报错：qualified-id in declaration before ‘=’ token
如果不初始化直接使用，由于未分配内存，还是会报错：undefined reference to `A::k’
报错愿意分析： 由于类的静态数据成员所有类共有，所以，类在分配内存的时候并不会主动分配这个静态数据成员的内存，因此要求我们必须主动要求分配内存。必须在类外完成初始化的原因是因为，这个静态数据成员保存在数据段（全局区），如果在函数内初始化，意味着要求编译器在栈区委这个变量分配内存，这也是错误的。
但是这中情况有一个例外，那就是如果类的静态数据成员是const, 那么 这个变量必须在类内完成初始化。
对于全局变量，如果程序仅由一个源文件构成，那么全局静态变量类同于全局变量，在编辑阶段进行初始化。如果程序由多个源文件构成，那么全局静态变量仅对所在的源文件有效，而全局变量在整个程序中有效。
定义在函数中的静态变量：定义在函数中的静态变量的作用是变量值的保持，对于初始化而言，函数中的静态变量仅在定义时进行初始化，且在整个程序的运行中，函数中的静态变量只初始化一次。
类中的静态成员变量：类的静态成员存在于任何对象之外，对象中不包含任何与静态数据成员有关的数据，因此，静态数据成员不是由构造函数进行初始化的，类的静态数据成员的初始化过程必须在类的定义之外，相对的，类的非静态数据的初始化发生在类的构造函数中。
const对象和非const对象的初始化：
const对象必须在定义的时候进行初始化，引用的本质是一个const指针，因此引用也必须在定义的时候进行初始化。
各种变量的存储位置：
常规的变量（非全局，非静态）保存在栈上。
动态数据等显示分配的内存在堆上。
全局变量和静态变量保存在数据段（全局区）
const全局变量存放于只读数据段，在第一次使用时为其分配内存。
2、例子程序 ： 这是一个前辈写的，非常详细
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。
}
BSS引入
内存分配区域
32位操作系统下为：1G内核态，3G用户态
BSS段 ：通常是指用来存放程序中 未初始化的全局变量、静态变量（全局变量未初始化时默认为0）的一块内存区域
数据段 ：通常是指用来存放程序中 初始化后的全局变量和静态变量
代码段 ：通常是指用来存放程序中 代码和常量
堆 ：通常是指用来存放程序中 进程运行时被动态分配的内存段 ( 动态分配：malloc / new，者动态释放：free / delete)
栈 ：通常是指用来存放程序中 用户临时创建的局部变量、函数形参、数组（局部变量未初始化则默认为垃圾值）也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。除 以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进后出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。它是由操作系统分配的，内存的申请与回收都由OS管理。
堆（heap）和栈（stack）的区别
1、申请方式
栈: 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
堆: 需要程序员自己申请，并指明大小( 动态分配：malloc / new，者动态释放：free / delete)
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。
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。
（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Virtual Alloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈,而是直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
（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。堆中的具体内容由程序员安排。
（6）存取效率的比较
BSS段的大小记录在哪里？ -》 关于BSS段的大小
bss段的大小,记录在段表里,记录的是所有未初始化变量总共的大小,bss段只在段表里有个记录,但实际并不存在这个段.，每个未初始化的变量的大小放在了符号表里。
更详尽的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
int a = 0;//初始化的全局变量:保存在数据段
char *p1;//未初始化的全局变量:保存在BSS段
int main()
{
int b;//未初始化的局部变量:保存在栈上
char s[] = "abc";//"abc"为字符串常量保存在常量区；数组保存在栈上，
并将常量区的"abc\0"复制到该数组中。这个数组可以随意修改而不会有任何隐患，
而"123"这个字符串依然会保留在静态区中。
char *p2;//p2保存在栈上
char *p3 = "123456";//p3保存在栈上，"123456\0"保存在data区的read-only部分
//注意：如果令p3[1] = 9; 则程序崩溃，指针可以访问但不允许改变常量区的内容
//声明了一个指针p3并指向"123456\0"在静态区中的地址，事实上，p3应该声明为
char const *，以免可以通过p3[i]='\n'这一类的语法去修改这个字符串的内容。如果这样
做了，在支持“常量区”的系统中可能会导致异常，在“合并相同字符串”的编译方法下会导致其它
地方的字符串常量古怪地发生变化。
static int c = 0;//初始化的静态局部变量:保存在数据区（数据段）
p1 = (char *)malloc(sizeof(char) * 10);//分配的10字节区域保存在堆上
p2 = (char *)malloc(sizeof(char) * 20);//分配的20字节区域保存在堆上
strcpy(p1, "123456");
//"123456\0"放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向"123456"优化成一个地方
return 0;
}
参考来源：
