C++ 中的内存分配

内存分配方式有三种

  1. 从静态存储区域分配
    内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量, static 变量。
  2. 在栈上创建
    在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中 ,效率很高,但是分配的内存容量有限。
  3. 从堆上分配
    亦称动态内存分配 。程序在运行的时候用 malloc 或 new 申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用 free 或 delete 释放内存。动态内存的生存期由程序员决定 ,使用非常灵活,但如果在堆上分配了空间,就有责任回收它,否则运行的程序会出现内存泄漏,频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。

程序的内存空间

一个程序将操作系统分配给其运行的内存块分为 4 个区域,如下图所示。

  1. 代码区 (code area) 程序内存空间
  2. 全局数据区 (data area)
  3. 堆区 (heap area)
  4. 栈区 (stack area)

一个例子

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 ,存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
  2. 堆区( heap ) 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由 OS 回收 。分配方式类似于链表。
  3. 全局区(静态区)( static )存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后有系统释放
  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(类成员函数和全局函数)的二进制代码。

看下代码:

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 = new char[10];
    p2 = new char[20];
    // 分配得来得和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。
}

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