一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由 编译器自动分配释放 ,存放 函数的参数名, 局部变量的名等。其操作方式类似于 数据结构中的栈。
2、堆区(heap)— 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,分配方式倒是类似于 链表。
3、 静态区(static)— 全局变量和局部 静态变量的存储是放在一块的。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的,程序结束后由系统释放 。
5、程序代码区— 存放 函数体的 二进制代码。
变量的存储方式
| 存储描述 | 持续性 | 作用域 | 链接性 | 如何声明 |
| 自动 | 自动 | 代码块 | 无 | 在代码块中 |
| 寄存器 | 自动 | 代码块 | 无 | 在代码块中,使用关键字 register |
| 静态,无链接性 | 静态 | 代码块 | 无 | 在代码快中,使用关键字 static |
| 静态,外部链接性 | 静态 | 文件 | 外部 | 不在任何函数内 |
| 静态,内部链接性 | 静态 | 文件 | 内部 | 不在任何函数内,使用关键字 static |
首先,定义静态变量时如果没有初始化编译器会自动初始化为0.。接下来,如果是使用常量表达式初始化了变量,则编译器仅根据文件内容(包括被包含的头文件)就可以计算表达式,编译器将执行常量表达式初始化。必要时,编译器将执行简单计算。如果没有足够的信息,变量将被动态初始化。请看一下代码:
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intglobal_1=1000; //静态变量外部链接性常量表达式初始化 intglobal_2; //静态变量外部链接性零初始化 staticintone_file_1=1000; //静态变量内部链接性常量表达式初始化 staticintone_file_2; //静态变量内部链接性零初始化 intmain() { staticintcount_1=1000; //静态变量无链接性常量表达式初始化 staticintcount_2; //静态变量无链接性零初始化 return0; } |
所有的静态持续变量都有下述初始化特征:未被初始化的静态变量的所有位都被设为0。这种变量被称为零初始化。以上代码说明关键字static的两种用法,但含义有些不同:用于局部声明,以指出变量是无链接性的静态变量时,static表示的是存储持续性;而用于代码块外声明时,static表示内部链接性,而变量已经是静态持续性了。有人称之为关键字重载,即关键字的含义取决于上下文。 [2]
3理论知识编辑
申请方式
stack:
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
heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中 malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = new char[10];//(char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
申请响应
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。
申请限制
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。
效率比较
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VirtualAlloc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
存储内容
栈: 在 函数调用时,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 指针指向函数的返回地址,也就是 主函数中的下一条指令的地址,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。