c++ || 内存管理_内存分配

本文来源《高质量C++编程》第7章

内存分配方式

1. 从静态数据（.data）存储区域分配

1.在程序编译时就已经分配好
2.在程序整个运行期间都存在
3.全局变量，static变量

2. 在栈上创建

1.局部变量
2.函数结束时存储单元自动释放
3.效率高，但分配内存容量有限

3. 从堆上分配（动态内存分配）

1.malloc，new申请
2.动态内存生存期由程序员决定，使用灵活

内存空间的分布

1.text区域：程序代码段，只读
2.data区域：全局数据段,存储静态变量和已经初始化的全局变量
3.BSS区域：未初始化数据段，存储未初始化的全局变量和静态局部变量
4.堆区域：new malloc动态申请内存区域
5.mmap内存映射区域：动态连接so库代码段、数据段、未初始化数据段 的区域
6.stack区域：局部变量和函数调用栈区域，执行完后会自动释放

堆与栈的区别

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区别	栈	堆
管理方式不同。	栈由操作系统自动分配释放,从右向左入栈；	堆的申请和释放由程序员控制，易发生内存泄漏
空间大小不同。	栈大小要远远小于堆大小，栈大小默认为1M，	堆大小默认为3G
生长方向不同。	栈向下生长，内存地址由高到低，是一块连续的内存区域	堆向上生长，内存地址由低到高,是不连续的内存区域；
分配方式不同。	栈有 2 种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是由操作系统完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloc()函数分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由操作系统进行释放，无需我们手工实现。	堆都是动态分配，malloc,new。
分配效率不同。	栈由操作系统自动分配，会在硬件层级对栈提供支持，分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。	堆则是由C/C++提供的库函数或运算符来完成申请与管理，实现机制较为复杂，频繁的内存申请容易产生内存碎片。显然，堆的效率比栈要低得多。
存储内容。	栈：在函数调用时，1主函数中的下一条指令->2函数参数->局部变量；调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址（主函数的下一条指令）程序由该点继续运行	堆：堆的头部用一个字节存放堆的大小
碎片问题。	栈是采用先进后出的方，不会出现碎片化问题	堆在不断地执行new和delete的操作中，内存逐渐被碎片化，使得程序执行效率变低，