关于C/C++中内存分配(写的非常好，值得一看)

c/c++程序内存空间浅说

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)：又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的栈。
　　2、堆区(heap)：一般是由程序员分配释放，若程序员不释放的话，程序结束时可能由OS回收，值得注意的是他与数据结构的堆是两回事，分配方式倒是类似于数据结构的链表。
　　3、全局区(static)：也叫静态数据内存空间，存储全局变量和静态变量，全局变量和静态变量的存储是放一块的，初始化的全局变量和静态变量放一块区域，没有初始化的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，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。
　　下图便是unix系统一个进程的内存占用示意图



　　从图中可以看出：
　　1.从低地址到高地址分别为：代码段、(初始化)数据段、(未初始化)数据段(BSS)、堆、栈、命令行参数和环境变量
　　2.堆向高内存地址生长
　　3.栈向低内存地址生长
　　在实际编程中会遇到的与内存空间相关的问题
　　1.内存申请
　　为了解决数据存储的问题，我们有3种办法申请空间并使用它们
　　第一，从栈空间中申请(即直接定义数组)
　　第二，从堆空间中申请(使用malloc或者new动态申请内存)
　　第三，使用文件存储数据
　　我们主要讨论前两个方案
　　1、申请后系统的响应：
　　栈：只要栈的剩余空间大于所申请的空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
　　堆：首先应该知道操作系统有一个记录内存地址的链表，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的空间的堆结点，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或free语句就能够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，系统会将多余的那部分重新放入空闲链表中。
　　2、申请的大小限制不同：
　　栈：在windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域，栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，能从栈获得的空间较小。
　　堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，这是由于系统是由链表在存储空闲内存地址，自然堆就是不连续的内存区域，且链表的遍历也是从低地址向高地址遍历的，堆得大小受限于计算机系统的有效虚拟内存空间，由此空间，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
　　3、申请的效率不同：
　　栈：栈由系统自动分配，速度快，但是程序员无法控制。
　　堆：堆是有程序员自己分配，速度较慢，容易产生碎片，不过用起来方便。
　　4、堆和栈的存储内容不同：
　　栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是从右往左入栈的，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。
　　堆：一般是在堆得头部用一个字节存放堆得大小，具体内容由程序员安排。
　　总结
　　数据量较小时，推荐使用栈空间申请，即直接定义数组
　　数据量稍大或者不确定时，推荐使用堆空间内存，即使用malloc或者new动态申请，因为栈空间常常会有大小的限定，当栈空间耗尽时，栈溢出会导致程序崩溃
　　当数据量超大的，建议重新审阅算法或者使用文件存储
　　栈空间与子函数，递归与栈溢出
　　当一个子函数被调用时，子函数的数据及代码都会被装入栈中，因为栈空间通常会有大小限制，如果子函数太多时，就会有栈溢出的风险。所以当程序员考虑使用递归函数解决问题时，应当考虑到栈溢出的风险。建议学会使用将递归函数写成非递归函数的方法。

下面举一个例子来说明关于栈和堆的内存分配

//main.cpp 程序代码区
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。
}