C 記憶體管理

2021-07-23 22:22:08 字數 1362 閱讀 2734

當編譯乙個c++程式時,計算機的記憶體被分成了4個區域,乙個包括程式的**,乙個包括所有的全域性變數,乙個是堆疊,還有乙個是堆(heap),我們稱堆是自由的記憶體區域,我們可以通過new和delete把物件放在這個區域。

記憶體管理

系統為每個程式建立一虛擬的記憶體空間,這一空間可以分為劃分為三個區域:1)**與資料區。用於存放程式**和預先需要分配空間的資料(如全域性變數、靜態變數)叫靜態儲存區;2)棧區。由系統保留使用,組織的方式和棧一樣,遵循後進先出的規則。用語存放程式的臨時狀態資料,如進行函式呼叫時存放返回位址、傳遞的引數以及區域性變數等,這些空間在退出函式作用域時將會釋放。3)堆,也稱自由儲存區。程式執行期間由程式設計師動態申請的空間在堆中分配。如用new或malloc分配的空間。這些空間需要程式設計師顯式地用delete或free釋放並歸還給堆。

從c++語言的角度來看,c++中的物件/變數按照儲存型別來分,可以分為三種:

1)靜態儲存區

靜態變數被分配在此區段,全域性變數隱含的是靜態的。變數的分配是編譯和鏈結時完成的,但是初始化直到程式中的定義語句處才進行,如果定義時沒有提供初始化表示式,則使用預設值初始化。直到程式結束之前,變數不會被銷毀。

2)棧區

非靜態區域性變數分配在程式的棧(stack)中,他們程式執行到作用域(scope)的開始處分配空間並且初始化(如果有的話),在離開作用域之前被銷毀。因此,變數的建立和銷毀是自動完成的,又叫做自動(automatic)變數,你可以在自動變數前使用auto關鍵字,但是不會產生額外的效果。

3)自由儲存區

使用new建立的變數分配在自由儲存區(free store),變數的建立和銷毀由程式完全的控制,一般使用執行環境(作業系統)提供的功能呼叫介面完成。

存在另一種觀點,認為還有兩種型別:

1)常量區

字面常量存放在該區域,更改此區域的內容的行為其結果不可預期。然而,概念上,字面常量的區域和靜態儲存區的特點是類似的,附加的唯讀保護功能是實現相關的,例如8086實模式下沒有資料段的唯讀保護功能,因此該模式下的程式不可能嚴格區分常量區和靜態儲存區。

2)堆實在難以理解堆(heap)和自由儲存區(free store)的區別,仔細閱讀持這種意見的文章,似乎唯一說得通是heap是malloc/free使用的,而free store是new/delete使用的,由於c++標準並沒有規定new/delete一定用malloc/free實現,因而從這個角度上來看,堆和自由儲存區物理上可能是不相同的。然而,從行為特徵上來看,二者並沒有本質的區別,僅僅是因為實現的差異而已。

[c++標準]

c++標準中使用了前面三種儲存區間的說法,正式的名稱對應為static storage duration(靜態儲存區間),automatic storage duration(自動儲存區間),dynamic storage duration(動態儲存區間)。

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