內存劃分

一、內存分配??
? 一個由C/C++編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分??
? 1、棧區（stack）： ? 由編譯器自動分配釋放?? ，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于數據結構中的棧。??
? 2、堆區（heap） ?： ?一般由程序員分配釋放，?? 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收?? 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表，呵呵。??
? 3、全局區（靜態區）（static）：—，全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域，?? 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。?? -?? 程序結束后由系統釋放。??
? 4、文字常量區 ：常量字符串就是放在這里的。?? 程序結束后由系統釋放??
? 5、程序代碼區：存放函數體的二進制代碼。??
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? 二、例子程序????
? 這是一個前輩寫的，非常詳細????
? //main.cpp????
? int?? a?? =?? 0;?? 全局初始化區????
? char?? *p1;?? 全局未初始化區????
? main()????
? {????
? int?? b;?? 棧????
? char?? s[]?? =?? "abc";?? 棧????
? char?? *p2;?? 棧????
? char?? *p3?? =?? "123456";?? 123456/0在常量區，p3在棧上。????
? static?? int?? c?? =0；?? 全局（靜態）初始化區????
? p1?? =?? (char?? *)malloc(10);????
? p2?? =?? (char?? *)malloc(20);????
? 分配得來得10和20字節的區域就在堆區。????
? strcpy(p1,?? "123456");?? 123456/0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"??
? 優化成一個地方。????
? }????
???
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? 二、堆和棧的理論知識????
? 2.1申請方式????
? stack: ? ?（棧）
? 由系統自動分配。?? 例如，聲明在函數中一個局部變量?? int?? b;?? 系統自動在棧中為b開辟空間????
? heap:????
? 需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數????
? 如p1?? =?? (char?? *)malloc(10);????
? 在C++中用new運算符????
? 如p2?? =?? new?? char[10];????
? 但是注意p1、p2本身是在棧中的。????
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? 2.2????
? 申請后系統的響應????
? 棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢??
? 出。????
? 堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，??
? 會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然后將該結點從空閑結點鏈表??
? 中刪除，并將該結點的空間分配給程序，另外，對于大多數系統，會在這塊內存空間中的??
? 首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。??
? 另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小，系統會自動的將多余的那部??
? 分重新放入空閑鏈表中。????
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? 2.3申請大小的限制????
? 棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意??
? 思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有??
? 的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將??
? 提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。????
? 堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲??
? 的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小??
? 受限于計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。????
???
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? 2.4申請效率的比較：????
? 棧由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。????
? 堆是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.????
? 另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，他不是在堆，也不是在棧是??
? 直接在進程的地址空間中保留一塊內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。??
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? 2.5堆和棧中的存儲內容????
? 棧：?? 在函數調用時，第一個進棧的是主函數中后的下一條指令（函數調用語句的下一條可??
? 執行語句）的地址，然后是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧??
? 的，然后是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。????
? 當本次函數調用結束后，局部變量先出棧，然后是參數，最后棧頂指針指向最開始存的地??
? 址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。????
? 堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。????
???
? 2.6存取效率的比較????
???
? char?? s1[]?? =?? "aaaaaaaaaaaaaaa";????
? char?? *s2?? =?? "bbbbbbbbbbbbbbbbb";????
? aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；????
? 而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；????
? 但是，在以后的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。????
? 比如：????
? #include????
? void?? main()????
? {????
? char?? a?? =?? 1;????
? char?? c[]?? =?? "1234567890";????
? char?? *p?? ="1234567890";????
? a?? =?? c[1];????
? a?? =?? p[1];????
? return;????
? }????
? 對應的匯編代碼????
? 10:?? a?? =?? c[1];????
? 00401067?? 8A?? 4D?? F1?? mov?? cl,byte?? ptr?? [ebp-0Fh]????
? 0040106A?? 88?? 4D?? FC?? mov?? byte?? ptr?? [ebp-4],cl????
? 11:?? a?? =?? p[1];????
? 0040106D?? 8B?? 55?? EC?? mov?? edx,dword?? ptr?? [ebp-14h]????
? 00401070?? 8A?? 42?? 01?? mov?? al,byte?? ptr?? [edx+1]????
? 00401073?? 88?? 45?? FC?? mov?? byte?? ptr?? [ebp-4],al????
? 第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到??
? edx中，再根據edx讀取字符，顯然慢了。????
???
???
? 2.7小結：????
? 堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：????
? 使用棧就象我們去飯館里吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就??
? 走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自??
? 由度小。????
? 使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由??
? 度大。?? (經典！)?