轉(zhuǎn)自：C語言的內(nèi)存的分配機制
指向字符串常量的指針和字符串?dāng)?shù)組在使用時是有區(qū)別的。看下面兩個函數(shù)
//執(zhí)行通過，返回“hello world”char *PtrChar(){ char *pc = "hello world"; return *r;}//執(zhí)行錯誤，不能返回局部變量char *ArrChar(){ char ac[] = "hello world"; return ac;}出現(xiàn)上面的原因在于指針pc指向的字符串“hello world”存放在文字常量區(qū)，而數(shù)組ac中存放的字符串存放在棧區(qū)，當(dāng)函數(shù)結(jié)束時，棧中的數(shù)據(jù)自動釋放。
再看下面：char* r = "hello word!";// char b[]="hello word!";
//錯誤，r指向的是文字常量區(qū)，在編譯時就確定的，在程序結(jié)束時自動釋放。試圖修改文字常量會引起錯誤*r = 'w';
//正確，修改數(shù)組中的第一個字符，b是在棧上分配的*b = 'w';
一個由C/C++編譯的程序占用的內(nèi)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(jié)構(gòu)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(jié)束時可能由OS回收 。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。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(jié)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(jié)束后由系統(tǒng)釋放。5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。
二、例子程序//main.cppint 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
//"123456/0"在文字常量區(qū)，而指針p3在棧上,p3指向文字常量區(qū)上一片內(nèi)存 char *p3 = "123456"; static int c =0; 全局（靜態(tài)）初始化區(qū)
//分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。 p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20);
//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。 strcpy(p1,"123456"); }
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(yīng)
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(nèi)存，否則將報異常提示棧溢出。
堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)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(jié)點，然后將該結(jié)點從空閑結(jié)點鏈表中刪除，并將該結(jié)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(nèi)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(nèi)存空間。另外，由于找到的堆結(jié)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(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)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(yù)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(jié)構(gòu)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內(nèi)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(nèi)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(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)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(nèi)存，他不是在堆，也不是在棧是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一快內(nèi)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(nèi)容棧： 在函數(shù)調(diào)用時，第一個進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調(diào)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(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)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(nèi)容有程序員安排。
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?biāo)赶虻淖址?例如堆)快。比如：＃include <stdio.h>;void main(){ char a = 1; char c[] = "1234567890"; char *p ="1234567890"; a = c[1]; a = p[1]; return;}對應(yīng)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],cl11: 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，在根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。
2.7小結(jié)：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?nèi)ワ堭^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(zhǔn)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。
堆和棧的區(qū)別主要分：操作系統(tǒng)方面的堆和棧，如上面說的那些，不多說了。還有就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的堆和棧，這些都是不同的概念。這里的堆實際上指的就是（滿足堆性質(zhì)的）優(yōu)先隊列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第1個元素有最高的優(yōu)先權(quán)；棧實際上就是滿足先進(jìn)后出的性質(zhì)的數(shù)學(xué)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。雖然堆棧，堆棧的說法是連起來叫，但是他們還是有很大區(qū)別的，連著叫只是由于歷史的原因。
