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c/c++变量之内存空间分配

天王盖地虎626
 天王盖地虎626
发布于 05/19 07:56
字数 881
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变量的内存空间主要有以下几个:堆(heap)、栈(stack)、全局静态区、文字常量区、代码区

heap:不连续的内存区域,由开发者自行进行开辟和释放。如果程序结束时没有进行释放、操作系统会对其进行管理。开发者通过new/malloc等创建存放在heap上的变量,通过delete/free对他们进行删除。

stack:和堆不同,它是连续的内存空间。由编译器进行分配和回收等管理。一般存放函数的参数、局部变量等。

全局静态区:存放全局变量和静态变量。全局变量在main方法之前声明,不显示使用static关键字。作用域是整个工程。在定义的本文件内直接使用。而其他的文件加上extern关键字声明后,也可以使用。静态变量由static关键字声明,他的作用域只在定义的文件,外部的文件不能用extern的方式进行使用。也就是说全局变量一定是静态变量,而静态变量不一定是全局的。anyway,这两个变量都存储在全局静态区。

文字常量区:存放常量,像const声明的变量、或者字符串常量就存储在这个内存空间中。

代码区:也叫代码段,存放程序的二进制代码。

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,否则报异常提示栈溢出。

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:(这决定了栈在高地址区、堆在底地址区)

  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calloc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。

  栈是极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。

本文转载自:https://blog.csdn.net/qq_36221623/article/details/81203639

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