对栈，堆，静态区的认识和总结！

对栈，堆，静态区的认识和总结！

先看一段代码：

char *FuncC()
{
    char* a="hello word";
    return a;
}
char *FuncB()
{
    char a[]="hello word";
    return a;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    char *b,*c;
    c = FuncC();
    b = FuncB();
    char a[100];
    ::memset(a,NULL,100);
    strcpy(a,c);
    std::cout<<"A="<唯一不同的是 FuncB中，返回的是局部指针数组的头指针，FuncC中返回的是局部指针的副本。他们都在编译时候确定大小，分配空间，他们都指向的是字符串常量。为啥FuncB失败。FuncC就成功呢。 
 
  
 还是，还是说，结果未知，即使输出正确，。。
 
  
 回答：
 
  
 一：不知道对栈，堆，静态区了解多少，
 
  
 FuncC中，char* a="hello word"; 
 a并没有分配空间，而是"hello word"这个串放在了静态区（和全局变量一个级别），放在栈中的只是指针a（4个字节的指针），函数返回后，销毁的也只是a，静态区的串是不会销毁的
 
  
 c = FuncC(); 
 虽然a被销毁了，但c接收了返回值，依然指向静态区的串"hello word"
 
  
 所以是没有问题的
 
  
 相反的FuncB()中
 
  
 char a[]="hello word";
 
  
 整个串都是放在栈中的，函数返回时被销毁了，结果未知。
 
  
 二：FuncA的做法返回的是一个指针，这个指针指向的是静态数据区，函数返回时得到这个指针的拷贝，其指向的位置仍是静态数据区里"hello word"的入口。 
 
  
 FuncB的做法相当于在函数的栈内申请了一个数据区存放这个数据，a[]="hello word"; 存在一个数据拷贝的操作，是将静态数据区内的数据拷贝到栈数据区内，当函数退出后，如果系统只是简单地将栈顶指针回退，那可能a指向的数据仍然是"hello word"，如果系统在函数退出时是先把栈的数据都抹掉再回退栈顶指针，那a指向的数据就是未知的了。
 
  
 可以看到 char a[]   = "sdaf"   和 char *a = "sdaf"  虽然表面上看差不多，其实机制是不一样的，差异就在"sdaf"这个字符串储存的方式不一样
 
  
  下面在看一段“关于静态存储区域、栈、堆”的介绍
 
  
 有关动态对象创建：一般来说，编译器将内存分为三部分：静态存储区域、栈、堆。静态存储区主要保存 全局变量和静态变量，栈存储调用函数相关的变量、地址等，堆存储动态生成的变量，在c中是指由malloc,free运算产生释放的存储空间，在c++中 就是指new和delete运算符作用的存储区域。
 
  
 1、  静态存储分配
 
  
 指在编译时对数据对象分配固定的存储位置，运行时始终不变。即一旦存储空间的某个位置分配给了某个数据名，则在目标程序的整个运行过程中，此位置（地址）就属于该数据名。
 由静态存储分配产生的数据区称为静态数据区。
 静态存储分配适用于不允许递归过程或递归调用，不允许可变体积的数据结构的语言
 静态存储分配的特点：简单、易于实现
 例：FORTRAN语言，它所有的数据都属于这一类。
 
  
 2、  动态存储分配
 
  
 指在运行阶段动态地为源程序中的数据对象分配存储位置
 实行动态存储分配的语言的特点：
 允许递归过程
 允许可变数据结构（可变数组或记录等）
 允许用户自由申请和释放空间
 这种程序在编译时无法确定运行时所需数据空间的大小，需待程序运行时动态确定
 有两种动态存储分配方式：栈式(stack)、堆式(heap)。
 
  
 3、  栈式动态存储分配
 
  
 在数据空间中开辟一个栈区，每当调用一个过程时，它所需要的数据空间就分配在栈顶，每当过程工作结束时就释放这部分空间。空间的使用符合先借后还的原则。
 特点：先借后还，管理简单，空间使用效率高
 栈式动态存储分配适合于PASCAL、C等典型过程式语言。
 
  
 4、  堆式动态存储分配
 
  
 在数据空间中开辟一片连续的存储区（通常叫做堆），每当需要时就从这片空间借用一块，不用时再退还。借用与归还未必服从“先借后还”的原则。
 堆式动态存储分配适合于用户可以自由申请和归还数据空间的语言，如C++。
 特点：适用范围广，容易出现碎片。
 如何充分利用空间是个难题。
 
  
 本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/shiwei0124/archive/2009/11/26/4877546.aspx
 
  
 文章来源 http://hi.baidu.com/%D0%C7%BB%F0%D3%C4%C0%B6/blog/item/410174384e529ffbb211c71c.html
 
  
 常量字符串为什么位于静态存储区？
 
  
 char *c="chenxi";
 书上说： "chenxi"这个字符串被当作常量而且被放置在此程序的内存静态区。
 那一般的int i=1;
 1也是常量，为什么1就不被放置在此程序的内存静态区了呢？
 请高手指点！
 
  
 所有的字符窜常量都被放在静态内存区
 因为字符串常量很少需要修改，放在静态内存区会提高效率
 
  
 例：
 
  
 char str1[] = "abc";
 char str2[] = "abc";
 
  
 const char str3[] = "abc";
 const char str4[] = "abc";
 
  
 const char *str5 = "abc";
 const char *str6 = "abc";
 
  
 char *str7 = "abc";
 char *str8 = "abc";
 
  
 
cout << ( str1 == str2 ) << endl;
 cout << ( str3 == str4 ) << endl;
 cout << ( str5 == str6 ) << endl;
 cout << ( str7 == str8 ) << endl;
 
  
 结果是：0 0 1 1
 str1,str2,str3,str4是数组变量，它们有各自的内存空间；
 而str5,str6,str7,str8是指针，它们指向相同的常量区域。
 
  
  
 
  
  
 
  
 问题的引入：
 看看下面的程序的输出：
 
  
 
 
  
 
   
 
    
 
     
 
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char *p="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯
 str=returnStr();
printf("%s/n", str);

return 0;
}
 
 
    
 
   
 
  
 
  
 
  这个没有任何问题，因为"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区， 
  
 
  把该字符串常量存放的静态数据区的首地址赋值给了指针， 
  
 
  所以returnStr函数退出时，该该字符串常量所在内存不会被回收，故能够通过指针顺利无误的访问。 
  
 
  
 
  但是，下面的就有问题： 
  
 
  
 
   
 
    
 
     
 
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯
 str=returnStr();
printf("%s/n", str);

return 0;
}
 
 
    
 
   
 
  
 
  "hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，没错， 
  
 
  但是把一个字符串常量赋值给了一个局部变量(char []型数组)，该局部变量存放在栈中， 
  
 
  这样就有两块内容一样的内存， 
  也就是说“ 
  char p[]="hello world!"; 
  ”这条语句让“hello world!”这个字符串在内存中有两份拷贝，一份在动态分配的栈中，另一份在静态存储区。 
  这是与前者最本质的区别， 
  
 
  当returnStr函数退出时，栈要清空，局部变量的内存也被清空了， 
  
 
  所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址，所以打印出来的是乱码。 
  
 
  
 
  如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址，那么该局部变量一定要申明为static类型。如下： 
  
 
  
 
  
 
   
 
    
 
     
 
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
static char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str=NULL;
 str=returnStr();
printf("%s/n", str);

return 0;
}
 
 
    
 
   
 
  
 
  
 
  这个问题可以通过下面的一个例子来更好的说明： 
  
 
  
 
  
 
   
 
    
 
     
 
#include <stdio.h>
//返回的是局部变量的地址，该地址位于动态数据区，栈里

char *s1()
 {
 char* p1 = "qqq";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝
 char p[]="Hello world!";
 char* p2 = "w";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝
printf("in s1 p=%p/n", p);
 printf("in s1 p1=%p/n", p1);
 printf("in s1: string's address: %p/n", &("Hello world!"));
 printf("in s1 p2=%p/n", p2);
 return p;
 }

//返回的是字符串常量的地址，该地址位于静态数据区

char *s2()
{
char *q="Hello world!";
printf("in s2 q=%p/n", q);
printf("in s2: string's address: %p/n", &("Hello world!"));
return q;
}

//返回的是静态局部变量的地址，该地址位于静态数据区

char *s3()
{
static char r[]="Hello world!";
printf("in s3 r=%p/n", r);
printf("in s3: string's address: %p/n", &("Hello world!"));
return r;
}

int main()
{
char *t1, *t2, *t3;
 t1=s1();
 t2=s2();
 t3=s3();

printf("in main:");
printf("p=%p, q=%p, r=%p/n", t1, t2, t3);

printf("%s/n", t1);
printf("%s/n", t2);
printf("%s/n", t3);

return 0;
}
 
 
    
 
   
 
  
 
  运行输出结果： 
  
 
  
 
  
 
   
 
    
 
     
 
in s1 p=0013FF0C
 in s1 p1=00431084
 in s1: string's address: 00431074
 in s1 p2=00431070
 in s2 q=00431074
 in s2: string's address: 00431074
 in s3 r=00434DC0
 in s3: string's address: 00431074
 in main:p=0013FF0C, q=00431074, r=00434DC0
 $
 Hello world!
 Hello world!
 
 
    
 
   
 
  
 
  
 
  这个结果正好应证了上面解释，同时，还可是得出一个结论： 
  
 
  字符串常量，之所以称之为常量，因为它可一看作是一个没有命名的字符串且为常量，存放在静态数据区。 
  
 
  这里说的静态数据区，是相对于堆、栈等动态数据区而言的。 
  
 
  静态数据区存放的是全局变量和静态变量，从这一点上来说，字符串常量又可以称之为一个无名的静态变量， 
  
 
  因为"Hello world!"这个字符串在函数 s1和s2 中都引用了，但在内存中却只有一份拷贝，这与静态变量性质相当神似。