C++内存分配方式总结
2016-06-30 23:29
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最近刷题的时候经常遇到关于“C++内存分配方式”的问题,这方面知识比较欠缺,现查阅资料总结一下,顺便理一下头绪。
栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。在一个进程中,位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈,编译器用它来实现函数的调用。
堆,就是那些由 new 分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个 new 就要对应一个 delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。堆可以动态地扩展和收缩。从堆上分配内存亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。在堆上分配的内存,生命期是从调用new或者malloc开始,到调用delete或者free结束。如果不掉用delete或者free。则这块空间必须到软件运行结束后才能被系统回收。
new和delete的个数一定相同;malloc和free的个数一定相同;new[]和[]delete一定对应。
自由存储区,就是那些由 malloc 等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用 free 来结束自己的生命的。
全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的 C 语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的(初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域,同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵,程序结束后由系统自行释放),在 C++ 里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。全局变量、static变量等在此存储。
常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改,而且方法很多)
示意图如下:
----------------------| 高地址
| 栈区(Statk) | -->向下增长
|----------------------|
| 堆区(Heap) | -->向上增长
|----------------------|
| 未初始化(BSS) |
|----------------------|
| 初始化(Data) |
|----------------------|
| 常量存储区 |
|----------------------|
| 正文段(Text) |
|----------------------| 低地址
举例1:
int* p=new int[5];
分析:这条短短的一句话就包含了堆与栈,看到 new,我们首先就应该想到,我们分配了一块堆内存,指针 p 分配的是一块栈内存,所以这句话的意思就是:在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针 p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小,然后调用 operator
new 分配内存,然后返回这块内存的首地址,放入栈中。释放的时候用delete []p。
举例2:
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int a = 0;//全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
int main()
{
int b = 0;//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;//全局初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);//分配得到到空间在堆区
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\0优化成一个地方
system("pause");
return 0;
}举例3:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
char str1[] = "hello world";
char str2[] = "hello world";
char* str3 = "hello world";
char* str4 = "hello world";
if(str1 == str2)
printf("str1 and str2 are same.\n");
else
printf("str1 and str2 are not same.\n");
if(str3 == str4)
printf("str3 and str4 are same.\n");
else
printf("str3 and str4 are not same.\n");
system("pause");
return 0;
}运行结果:
str1 and str2 are not same.
str3 and str4 are same.
参考资料:
C/C++程序到内存分配个人总结
C++内存分配方式详解
栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。在一个进程中,位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈,编译器用它来实现函数的调用。
堆,就是那些由 new 分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个 new 就要对应一个 delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。堆可以动态地扩展和收缩。从堆上分配内存亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。在堆上分配的内存,生命期是从调用new或者malloc开始,到调用delete或者free结束。如果不掉用delete或者free。则这块空间必须到软件运行结束后才能被系统回收。
new和delete的个数一定相同;malloc和free的个数一定相同;new[]和[]delete一定对应。
自由存储区,就是那些由 malloc 等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用 free 来结束自己的生命的。
全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的 C 语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的(初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域,同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵,程序结束后由系统自行释放),在 C++ 里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。全局变量、static变量等在此存储。
常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改,而且方法很多)
示意图如下:
----------------------| 高地址
| 栈区(Statk) | -->向下增长
|----------------------|
| 堆区(Heap) | -->向上增长
|----------------------|
| 未初始化(BSS) |
|----------------------|
| 初始化(Data) |
|----------------------|
| 常量存储区 |
|----------------------|
| 正文段(Text) |
|----------------------| 低地址
举例1:
int* p=new int[5];
分析:这条短短的一句话就包含了堆与栈,看到 new,我们首先就应该想到,我们分配了一块堆内存,指针 p 分配的是一块栈内存,所以这句话的意思就是:在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针 p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小,然后调用 operator
new 分配内存,然后返回这块内存的首地址,放入栈中。释放的时候用delete []p。
举例2:
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int a = 0;//全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
int main()
{
int b = 0;//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;//全局初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);//分配得到到空间在堆区
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\0优化成一个地方
system("pause");
return 0;
}举例3:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
char str1[] = "hello world";
char str2[] = "hello world";
char* str3 = "hello world";
char* str4 = "hello world";
if(str1 == str2)
printf("str1 and str2 are same.\n");
else
printf("str1 and str2 are not same.\n");
if(str3 == str4)
printf("str3 and str4 are same.\n");
else
printf("str3 and str4 are not same.\n");
system("pause");
return 0;
}运行结果:
str1 and str2 are not same.
str3 and str4 are same.
参考资料:
C/C++程序到内存分配个人总结
C++内存分配方式详解
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