[操作系统基础]程序运行时内存的分区以及作用【转载】

程序运行过程中，用来存放数据的内存可以分为如下几个模块：

1. 全局区（静态区）：存放全局变量和静态变量，与其他变量的明显区别就是生命周期不同，程序结束时，系统自动释放这块资源。

2. 文字常量区：常量字符串存放在这个位置，也就是常量池。程序结束时，系统自动释放这块区域。

3. 栈区：存放函数的参数值，局部变量的值。他的生命周期较短，进入作用域的时候分配占用内存，离开作用域的时候释放占用的内存。

4. 堆区：一般是由人为控制这块区域的内存分配和释放。在C和C++中，堆内存如果忘记释放，可能导致可用内存越来越少，这就是内存泄露。而在Java中，因为有了垃圾回收机制，这样的内存会被自动处理，所以在java中，不需要程序员自己主动释放内存。

 

堆和栈的区别：

1. 内存分配方面。堆是由程序员分配和释放，可用到的关键字有new，malloc，delete，free等。栈是由编译器自动分配和释放的。

2. 申请方式方面。堆是由程序员自己申请，而栈是程序自动分配。

3. 系统响应方面。堆：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。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。

4. 大小限制方面。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。 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，栈的大小是固定的（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。

5. 效率方面。栈的速度比堆要快，但是程序员无法控制栈的分配。