在計算機系統中,運行的應用程序的數據都是保存在內存中的,不同類型的數據,保存的內存區域不同。
一、內存分區
棧區(stack)? 由編譯器自動分配并釋放,存放函數的參數值,局部變量等。棧是系統數據結構,對應線程/進程是唯一的。
優點是快速高效,缺點時有限制,數據不靈活。[先進后出]
棧空間分靜態分配 和動態分配兩種。
靜態分配是編譯器完成的,比如自動變量(auto)的分配。 動態分配由alloca函數完成。 棧的動態分配無需釋放(是自動的),也就沒有釋放函數。 為可移植的程序起見,棧的動態分配操作是不被鼓勵的!
堆區(heap)? 由程序員分配和釋放,如果程序員不釋放,程序結束時,可能會由操作系統回收 ,比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中。
優點是靈活方便,數據適應面廣泛,但是效率有一定降低。[順序隨意]
堆是函數庫內部數據結構,不一定唯一。
不同堆分配的內存無法互相操作。
堆空間的分配總是動態的
雖然程序結束時所有的數據空間都會被釋放回系統,但是精確的申請內存,釋放內存匹配是良好程序的基本要素。
全局區(靜態區) (static)? 全局變量和靜態變量的存儲是放在一起的,初始化的全局變量和靜態變量存放在一塊區域,未初始化的全局變量和靜態變量在相鄰的另一塊區域,程序結束后有系統釋放。
注意:全局區又可分為未初始化全局區:? ? .bss段和初始化全局區:data段。? ? 舉例:inta;未初始化的。inta =10;已初始化的。
例子代碼:
inta =10;? 全局初始化區char*p;? 全局未初始化區 main{intb; 棧區chars[] ="abc"棧char*p1; 棧char*p2 ="123456";123456\\\\0在常量區,p2在棧上。staticintc =0; 全局(靜態)初始化區? ? w1 = (char*)malloc(10);? ? w2 = (char*)malloc(20);? ? 分配得來得10和20字節的區域就在堆區。? }
文字常量區? 存放常量字符串,程序結束后由系統釋放
程序代碼區? 存放函數的二進制代碼
二、申請后的系統響應
棧:存儲每一個函數在執行的時候都會向操作系統索要資源,棧區就是函數運行時的內存,棧區中的變量由編譯器負責分配和釋放,內存隨著函數的運行分配,隨著函數的結束而釋放,由系統自動完成。
注意:只要棧的剩余空間大于所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆:
1.首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表。
2.當系統收到程序的申請時,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。
3 .由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小,系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中
三、 申請大小的限制
棧:棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,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 ) ,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據結構,是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,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。
內存分配.png
棧:由系統自動分配,速度較快,不會產生內存碎片
堆:是由alloc分配的內存,速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便
打個比喻來說:
使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、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。
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