一、預備知識—程序的內存分配
一個由C/C++編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分
1、棧區(qū)（stack）—?? 由編譯器自動分配釋放?? ，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其
操作方式類似于數(shù)據(jù)結構中的棧。
2、堆區(qū)（heap）?? —?? 一般由程序員分配釋放，?? 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回
收?? 。注意它與數(shù)據(jù)結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表，呵呵。
3、全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）—，全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的
全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，?? 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另
一塊區(qū)域。?? -?? 程序結束后由系統(tǒng)釋放。
4、文字常量區(qū)?? —常量字符串就是放在這里的。?? 程序結束后由系統(tǒng)釋放
5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進制代碼。
二、例子程序
這是一個前輩寫的，非常詳細
//main.cpp
int?? a?? =?? 0;?? 全局初始化區(qū)
char?? *p1;?? 全局未初始化區(qū)
main()
{
int?? b;?? 棧
char?? s[]?? =?? "abc";?? 棧
char?? *p2;?? 棧
char?? *p3?? =?? "123456";?? 123456/0在常量區(qū)，p3在棧上。
static?? int?? c?? =0；?? 全局（靜態(tài)）初始化區(qū)
p1?? =?? (char?? *)malloc(10);
p2?? =?? (char?? *)malloc(20);
分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。
strcpy(p1,?? "123456");?? 123456/0放在常量區(qū)，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"
優(yōu)化成一個地方。
}
二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統(tǒng)自動分配。?? 例如，聲明在函數(shù)中一個局部變量?? int?? b;?? 系統(tǒng)自動在棧中為b開辟空
間
heap:
需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數(shù)
如p1?? =?? (char?? *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2?? =?? new?? char[10];
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2
申請后系統(tǒng)的響應
棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢
出。
堆：首先應該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統(tǒng)收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然后將該結點從空閑結點鏈表
中刪除，并將該結點的空間分配給程序，另外，對于大多數(shù)系統(tǒng)，會在這塊內存空間中的
首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。
另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小，系統(tǒng)會自動的將多余的那部
分重新放入空閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù)結構，是一塊連續(xù)的內存的區(qū)域。這句話的意
思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預先規(guī)定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有
的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數(shù)），如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將
提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴展的數(shù)據(jù)結構，是不連續(xù)的內存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲
的空閑內存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
2.4申請效率的比較：
棧由系統(tǒng)自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，他不是在堆，也不是在棧是
直接在進程的地址空間中保留一塊內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
2.5堆和棧中的存儲內容
棧：?? 在函數(shù)調用時，第一個進棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調用語句的下一條可
執(zhí)行語句）的地址，然后是函數(shù)的各個參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧
的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。
當本次函數(shù)調用結束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開始存的地
址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點繼續(xù)運行。
堆：一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。
2.6存取效率的比較
char?? s1[]?? =?? "aaaaaaaaaaaaaaa";
char?? *s2?? =?? "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；
但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針所指向的字符串(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;
}
對應的匯編代碼
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
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到
edx中，再根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。
2.7小結：
堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來看出：
使用棧就象我們去飯館里吃飯，只管點菜（發(fā)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。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由
度大。? ?
