C++堆，栈，静态区

C++五种内存分区

1. 栈（stack）：是由编译器在需要时自动分配，不需要时自动清除的变量存储区，通常存放局部变量、函数参数等。
2. 堆（heap）：是由new分配的内存块，由程序员释放（编译器不管），一般一个new与一个delete对应，一个new[]与一个delete[]对应，如果程序员没有释放掉，资源将由操作系统在程序结束后自动回收
3. 自由存储区：是由malloc等分配的内存块，和堆十分相似，用free来释放
4. 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
5. 常量存储区：这是一块特殊存储区，里边存放常量，不允许修改

（堆和自由存储区其实不过是同一块区域，new底层实现代码中调用了malloc，new可以看成是malloc智能化的高级版本）

堆与栈

管理方式：

堆中资源由程序员控制（容易产生memory leak）；栈资源由编译器自动管理，无需手工控制

系统响应：

对于堆，应知道系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序申请时，遍历该链表，寻找第一个空间大于申请空间的堆结点，删除空闲结点链表中的该结点，并将该结点空间分配给程序（大多数系统会在这块内存空间首地址记录本次分配的大小，这样delete才能正确释放本内存空间，另外系统会将多余的部分重新放入空闲链表中）

对于栈，只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统为程序提供内存，否则报异常提示栈出

空间大小

堆是不连续的内存区域（因为系统是用链表来存储空闲内存地址，自然不是连续的），堆大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存（32bit 系统理论上是4G），所以堆的空间比较灵活，比较大

栈是一块连续的内存区域，大小是操作系统预定好的，windows下栈大小是2M（也有是1M，在编译时确定）

碎片问题

对于堆，频繁的new/delete会造成大量碎片，使程序效率降低

对于栈，它是一个先进后出的队列，进出一一对应，不会产生碎片

生长方向

堆向上，向高地址方向增长

栈向下，向低地址方向增长。

分配方式

堆都是动态分配（没有静态分配的堆）

栈有静态分配和动态分配，静态分配由编译器完成（如局部变量分配），动态分配由alloca函数分配，但栈的动态分配的资源由编译器进行释放，无需程序员实现

分配效率

堆由C/C++函数库提供，机制很复杂，所以堆的效率比栈低很多

栈是其系统提供的数据结构，计算机在底层对栈提供支持，分配专门寄存器存放栈地址，栈操作有专门指令

示例程序

int a = 0;   //全局初始化区
char* p1;    //全局未初始化区
int 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
}