一、预备知识—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。其操作方式类似于数据结构中的栈。
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,分配方式倒是类似于链表,
呵呵。
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。 程序结束后由系统释放。
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—存放函数体的二进制代码。
6、寄存器区:用来保存栈顶指针和指令指针。
二、堆和栈的区别
2.1申请方式
(一)stack:
由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间
(二)heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = new char[10];
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
2.2 申请后系统的响应
(一)stack:
只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢
出。
(二)heap:
首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,
会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表
中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的
首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。
另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那
部分重新放入空闲链表中。
2.3申请大小的限制
(一)栈:
在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
(二)堆:
堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储
的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
2.4申请效率的比较:
(一)栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
(二)堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。
2.5堆和栈中的存储内容
(一)栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(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,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,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。
(二)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。
2.6存取效率的比较
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到
edx中,再根据edx读取字符,显然慢了。
2.7小结:
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就
走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自
由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由
度大。
三、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"
优化成一个地方。
}
分享到:
相关推荐
堆栈(stack),堆(heap) Java堆栈 jvm为每个新创建的线程都分配一个堆栈。堆栈以帧为单位保存线程的状态。jvm对堆栈只进行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈操作。
堆与栈的区别(非常经典),总结的非常全面,共6页!
堆和栈详解 学习的一些总结,希望可以帮助大家。
自己总结整理的资源 感觉非常不错 主要是讲了内存分配管理知识下的关于堆和栈的区别
Delphi源码实例演示堆分配与栈分配的不同..rar
java堆-栈-堆栈常量池的区别,史上最全总结
详细的总结了java中在内存中创建的堆、栈、方法区、常量池的区别和用途
栈,堆,全局,文字常量,代码区总结。看完之后对内存映射有清楚的了解!
内存的堆分配和栈分配&字符数组,字符指针,Sizeof总结[参考].pdf
堆: 是大家共有的空间,分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间,局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配,运行过程中也可以向系统要额外的堆,但是记得用完了要还给操作系统,要...
本文主要总结了一下堆与栈的区别。
C/C++问题总结 1. 关键字 1.1 const 1.1.1 常量 1.1.2 修饰指针 1.1.3 修饰函数参数与返回值 1.1.4 类中的应用 1.2 static 1.3 volatile 1.4 extern ...2.1 sizeof与strlen区别 ...3.20.2 堆和栈 3.20.3 栈溢出
对内存区划分、内存分配、常量存储区、堆、栈、自由存储区、全局区的特点和区别总结得比较详细,看了之后对这些概念都很清晰了,希望你看了能有所收获。
) 文章目录Java内存模型我们开发人员编写的Java代码是怎么让电脑认识的为什么说java是跨平台语言Jdk和Jre和JVM的区别说一下 JVM由那些部分组成,运行流程是什么?说一下 JVM 运行时数据区详细的介绍下程序计数器?...
在本篇文章里小编给大家整理的是关于java中堆内存与栈内存的知识点总结,有需要的朋友们可以跟着学习下。
一、虚函数和纯虚函数的区别;二、堆和栈的区别;三、volitate有什么作用?等等
PHP中数组和链表的区别 从逻辑结构来看 1.、数组必须事先定义固定的长度(元素个数),不能适应数据动态地增减的情况。当数据增加时,可能超出原先定义的元素个数;当数据减少时,造成内存浪费;数组可以根据下标...
2.5.4 堆(heap)和栈(stack) 20 JAVA垃圾收集器 21 3.1 垃圾收集简史 21 3.2 常见的垃圾收集策略 21 3.2.1 Reference Counting(引用计数) 22 3.2.2 跟踪收集器 22 3.3 JVM的垃圾收集策略 27 3.3.1 Serial Collector ...
内容涵盖:第一章绪论、算法衡量指标、第二章线性表、顺序表、链表、第三章栈和队、栈、栈的应用举例、队列、循环队列、第四章串、串的模式匹配、第五章数组和广义表、稀疏矩阵的压缩存储方法:、广义表、第六章树和...
堆栈(stack)是内存中的一个连续的块。一个叫堆栈指针的寄存器(SP)指向堆栈的栈顶。堆栈的底部是一个固定地址。堆栈有一个特点就是,后进先出。也就是说,后放入的数据第一个取出