程序运行时堆区和栈区的分配

只看该作者 · 2023-12-23 13:08

栈(stack)：是自动分配变量,以及函数调用所使用的一些空间(所谓的局部变量),地址由高向低减少;
堆(heap)：由malloc,new等分配的空间的地址,地址由低向高增长。

看看下面一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
         void main()
         {
         int a;
         int b;
         int *p1
         int *p2;
         cout << &a << endl << &b << endl << &p1 << endl << &p2 << endl ;
         //结果显示：0012FF7C,0012FF78,0012FF74,0012FF70；可见，栈中的地址是减少的
         int *p3=new int[1];
         int *p4=new int[1];
         cout<<p3<<endl<<p4<<endl;
         //结果显示：003907A8,003907E0；可见，堆中地址是增加的
         }

有一点应该注意：频繁使用heap 会产生内存碎片，而按照堆栈的先入后出原则，即先申请的后释放原则可以有效地避免在堆中产生碎片。
栈区中的局部数据占有的空间在函数结束后会自动释放，而堆中的要由程序员手动释放。

堆和栈中的存储内容

Stack栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中函数调用语句的下一条可执行语句的地址，然后是函数的各个参数，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
heap堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

程序的内存分配

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。与数据结构栈类似

2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事。

3、全局区（静态区）（static）—全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放

4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放

5、程序代码区(text)—存放函数体的二进制代码。

引用的一个例子：
         //main.cpp
         int a = 0; //全局初始化区
         char *p1; //全局未初始化区
         main()
         {
         int b; //栈
         char s[] = "abc"; //栈
         char *p2; //栈
         char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区，p3在栈上。
         static int c = 0； //全局（静态）初始化区
         p1 = (char *)malloc(10);
         p2 = (char *)malloc(20);
         //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
         strcpy(p1, "123456");
         //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一块。
         }