C C++程序内存的分配_c++分配空间

一、一个C/C++编译的程序占用内存分为以下几个部分：

• 栈区（stack）：由编译器自动分配与释放，存放为运行时函数分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作类似于数据结构中的栈。
• 堆区（heap）：一般由程序员自动分配，如果程序员没有释放，程序结束时可能有OS回收。其分配类似于链表。
• 全局区（静态区static）：存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。全局区分为已初始化全局区（data）和未初始化全局区（bss）。
• 常量区（文字常量区）：存放常量字符串，程序结束后有系统释放。
• 代码区：存放函数体（类成员函数和全局区）的二进制代码。

二、三种内存分配方式

• 从静态存储区分配

内存在程序编译的时候已经分配好，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。

• 在栈上创建

在执行函数时，函数内局部变量的存储单元可以在栈上创建，函数执行结束时，这些内存单元会自动被释放。
栈内存分配运算内置于处理器的指令集，效率高，但是分配的内存容量有限。

• 从堆上分配

亦称为动态内存分配。
程序在运行的时候使用malloc或者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。
动态内存的生命周期有程序员决定，使用非常灵活，但如果在堆上分配了空间，既有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，频繁的分配和释放不同大小的堆空间将会产生内存碎片。

三、内存分配简易图

• 补充：

在 C 语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的（未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵，程序结束后由系统自行释放），在 C++ 里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。

四、堆和栈的区别

• 管理方式不同：栈是由编译器自动申请和释放空间，堆是需要程序员手动申请和释放；
• 空间大小不同：栈的空间是有限的，在32位平台下，VC6下默认为1M，堆最大可以到4G；
• 能否产生碎片：栈和数据结构中的栈原理相同，在弹出一个元素之前，上一个已经弹出了，不会产生碎片，如果不停地调用malloc、free对造成内存碎片很多；
• 生长方向不同：堆生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向，栈刚好相反，向着内存减小的方向生长。
• 分配方式不同：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由 malloc 函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。
• 分配效率不同：栈的效率比堆高很多。栈是机器系统提供的数据结构，计算机在底层提供栈的支持，分配专门的寄存器来存放栈的地址，压栈出栈都有相应的指令，因此比较快。堆是由库函数提供的，机制很复杂，库函数会按照一定的算法进行搜索内存，因此比较慢。

五、关于内存分配这块，我们常常会提到一个比较重要的知识点就是动态内存管理，我在之前的博客中总结过，现将连接贴在下面，便于查看。

• C/C++动态内存管理malloc/new、free/delete的异同：
  https://blog.csdn.net/cherrydreamsover/article/details/81022039
• 浅谈“C语言动态内存管理：malloc/calloc/realloc/free”
  https://blog.csdn.net/cherrydreamsover/article/details/81019360

六、静态全局变量、全局变量、静态局部变量、局部变量的区别

• 静态全局变量、全局变量区别

（1）静态全局变量和全局变量都属于常量区
（2）静态全局区只在本文件中有效，别的文件想调用该变量，是调不了的，而全局变量在别的文件中可以调用
（3）如果别的文件中定义了一个该全局变量相同的变量名，是会出错的。