C 程式記憶體分配方式(堆與棧)

2021-09-28 16:57:07 字數 1149 閱讀 7036

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**

二、棧與堆的比較

1、申請方式

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);

2、系統響應

棧:只要系統剩餘空間大於申請空間就能申請,否則報錯:棧溢位

堆: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,首位址處會記錄這塊記憶體空間中本次分配的大小,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。

3、申請大小的限制

棧: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: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。

4、申請效率

棧由系統自動分配速度較快,堆由new分配速度較慢,且容易產生記憶體碎片,但使用方便。

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