C 的程式記憶體分配方式 堆與棧及其區別

2021-08-21 04:14:27 字數 2587 閱讀 2809

:是一種連續儲存的資料結構,具有先進後出的性質。通常的操作有入棧(圧棧)、出棧和棧頂元素。想要讀取棧中的某個元素,就要將其之前的所有元素出棧才能完成。模擬現實中的箱子一樣。

:是一種非連續的樹形儲存資料結構,每個節點有乙個值,整棵樹是經過排序的。特點是根結點的值最小(或最大),且根結點的兩個子樹也是乙個堆。常用來實現優先佇列,訪問隨意。

一般說到記憶體,指的是計算機的隨機儲存器(ram),程式都在這裡面執行。計算機記憶體的大致劃分如下圖所示:

棧記憶體:由程式自動向作業系統申請分配以及**,速度快,使用方便,但程式設計師無法控制。若分配失敗,則提示棧溢位錯誤。注意,const區域性變數也儲存在棧區內,棧區向位址減小的方向增長。

堆記憶體:程式設計師向作業系統申請一塊記憶體,當系統收到程式的申請時,會遍歷乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,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。分配的速度較慢,位址不連續,容易碎片化。此外,由程式設計師申請,同時也必須由程式設計師負責銷毀,否則則導致記憶體洩露

乙個由c/c++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分:       

1、棧區(stack):由編譯器自動分配釋放,存放函式的引數值,區域性變數值等,其操作方法類似資料結構中的棧。

2、堆區(heap):一般由程式設計師分配釋放,與資料結構中的堆毫無關係,分配方式類似於鍊錶。

3、全域性/靜態區(static):全域性變數和靜態變數的儲存是放在一起的,在程式編譯時分配。

4、文字常量區:存放常量字串。

5、程式**區:存放函式體(類的成員函式、全域性函式)的二進位制**

(stack):系統自動分配,如宣告int a;系統自動在棧空間中為a開闢空間

(heap):程式設計師申請,並指明大小,c中的malloc,如char*p=(char*)malloc(10);

c++中的new運算子:如int*p2=new int(10);

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

: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。

:在windows下,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。由此可見,堆獲得的空間受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體,比較靈活,也比較大。

:由系統自動分配,速度較快。但程式設計師是無法控制的。   

: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.  

:   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。堆中的具體內容由程式設計師安排。

這是乙個前輩寫的,非常詳細

int a = 0;   //全域性初始化區   

char *p1; //全域性未初始化區

main()

堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:

1、使用就象我們去飯館裡吃飯,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。

2、使用就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。   (經典!) 

C 程式記憶體分配方式(堆與棧)

一 記憶體布局 1 棧區 stack 由編譯器自動分配釋放,存放函式的引數值,區域性變數值等,其操作方法類似資料結構中的棧。2 堆區 heap 一般由程式設計師分配釋放,與資料結構中的堆毫無關係,分配方式類似於鍊錶。3 全域性 靜態區 static 全域性變數和靜態變數的儲存是放在一起的,在程式編譯...

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