在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,運(yùn)行的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)都是保存在內(nèi)存中的,不同類型的數(shù)據(jù),保存的內(nèi)存區(qū)域不同。
一、內(nèi)存分區(qū)
1.棧區(qū)(stack)
由編譯器自動(dòng)分配并釋放,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量等。棧是系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)線程/進(jìn)程是唯一的。優(yōu)點(diǎn)是快速高效,缺點(diǎn)時(shí)有限制,數(shù)據(jù)不靈活。[先進(jìn)后出]
棧空間分靜態(tài)分配 和動(dòng)態(tài)分配兩種。
靜態(tài)分配是編譯器完成的,比如自動(dòng)變量(auto)的分配。 動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)完成。 棧的動(dòng)態(tài)分配無(wú)需釋放(是自動(dòng)的),也就沒(méi)有釋放函數(shù)。 為可移植的程序起見(jiàn),棧的動(dòng)態(tài)分配操作是不被鼓勵(lì)的!2.堆區(qū)(heap)
由程序員分配和釋放,如果程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí),可能會(huì)由操作系統(tǒng)回收 ,比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中。優(yōu)點(diǎn)是靈活方便,數(shù)據(jù)適應(yīng)面廣泛,但是效率有一定降低。[順序隨意]
堆是函數(shù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),不一定唯一。 不同堆分配的內(nèi)存無(wú)法互相操作。 堆空間的分配總是動(dòng)態(tài)的
- 3.全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))
(static) 全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一起的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量存放在一塊區(qū)域,未初始化的全局變量和靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域,程序結(jié)束后有系統(tǒng)釋放。
注意:全局區(qū)又可分為未初始化全局區(qū): .bss段和初始化全局區(qū):data段。 舉例:int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。
例子代碼:
int a = 10;
全局初始化區(qū) char *p; 全局未初始化區(qū)
main{
int b; 棧區(qū)
char s[] = "abc" 棧
char *p1; 棧
char *p2 = "123456"; 123456\\\\0在常量區(qū),p2在棧上。
static int c =0; 全局(靜態(tài))初始化區(qū)
w1 = (char *)malloc(10); w2 = (char *)malloc(20); 分配得來(lái)得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。 }
- 4.文字常量區(qū)
存放常量字符串,程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放
程序代碼區(qū) 存放函數(shù)的二進(jìn)制代碼
二、申請(qǐng)后的系統(tǒng)響應(yīng)
棧:存儲(chǔ)每一個(gè)函數(shù)在執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)向操作系統(tǒng)索要資源,棧區(qū)就是函數(shù)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存,棧區(qū)中的變量由編譯器負(fù)責(zé)分配和釋放,內(nèi)存隨著函數(shù)的運(yùn)行分配,隨著函數(shù)的結(jié)束而釋放,由系統(tǒng)自動(dòng)完成。
注意:只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存,否則將報(bào)異常提示棧溢出。堆:
1.首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表。
2.當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí),會(huì)遍歷該鏈表,尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序。
3 .由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的大小,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中
三、 申請(qǐng)大小的限制
棧:
棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。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,棧的大小是2M(也有的說(shuō)是1M,總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù) ) ,如果申請(qǐng)的空間超過(guò)棧的剩余空間時(shí),將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。-
堆:
堆是向高地址擴(kuò)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(lái)存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見(jiàn),堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
四、總結(jié)
- 棧:
由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度較快,不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片堆 - 堆:
是由alloc分配的內(nèi)存,速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過(guò)用起來(lái)最方便
使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯,只管點(diǎn)菜(發(fā)出申請(qǐng))、付錢(qián)、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會(huì)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(dòng)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。