乙個程序在記憶體中的布局

2021-06-04 17:26:33 字數 1610 閱讀 1284

對於乙個完整的程式,在記憶體中分布情況如下圖:

值得一提的是:在c#中

struct

存放在棧區,

class

存放在堆區,所以一般

struct

要比class

要快的。

堆和棧的比較表(僅針對c++)

棧(stack) 堆

(heap)

申請方式 由

os自動分配。例如在函式宣告乙個區域性變數

int b; os

自動在棧中為

b開闢空間

需要程式設計師自己申請,並指明大小,在c中

malloc

函式,如

p1 = (char*)malloc(10);

在c++

中用new

運算子如

p2 = new char[10];

注意:p1和

p2本身是在棧中的

申請後系統響應

只要棧的剩餘空間大於所申請的空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧移除。

首先應該知道作業系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,當系統收到程式的申請時,會遍歷該鍊錶,尋找第乙個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點鍊錶中刪除,並將該結點的空間分配給程式,另外,對於大多數系統,會在這塊記憶體空間中的首位址處記錄本次分配的大小,這樣,**中的

delete

語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鍊錶中。

申請大小的限制

棧是向低位址擴充套件的資料結構,是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的位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,總之是乙個編譯時就確定的常數

),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示

overflow

。因此,能從棧獲得的空間較小。

堆是向高位址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用鍊錶來儲存的空閒記憶體位址的,自然是不連續的,而鍊錶的遍歷方向是由低位址向高位址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。

申請的效率

棧由系統自動分配,速度較快。但程式設計師是無法控制的。

堆是由new分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便。

另外,在

windows

下,最好的方式是用

virtualalloc

分配記憶體,它不是在堆,也不是在棧是直接在程序的位址空間中保留一快記憶體,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。

儲存內容

在函式呼叫時,第乙個進棧的是主函式中後的下一條指令(函式呼叫語句的下一條可執行語句)的位址,然後是函式的各個引數,在大多數的

c編譯器中,引數是由右往左入棧的,然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。

當本次函式呼叫結束後,區域性變數先出棧,然後是引數,最後棧頂指標指向最開始存的位址,也就是主函式中的下一條指令,程式由該點繼續執行。

一般是在堆的頭部用乙個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式設計師安排。

訪問效率 快

慢 **

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