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1、学习c如果不了解内存分配是一件非常可悲的事情。而且，可以这样讲，一个C程序员无法掌握内存、无法了解内存，是不能够成为一个合格的C程序员的。一、内存基本构成可编程内存在基本上分为这样的几大部分:静态存储区、堆区和栈区。他们的功能不同,对他们使用方式也就不同。静态存储区:内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。它主要存放静态数据、全局数据和常量。栈区:在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限.堆区：亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc
2、或new申请任意大小的内存,程序员自己负责在适当的时候用free或delete释放内存.动态内存的生存期可以由我们决定，如果我们不释放内存，程序将在最后才释放掉动态内存.但是，良好的编程习惯是：如果某动态内存不再使用，需要将其释放掉,否则,我们认为发生了内存泄漏现象。二、三者之间的区别我们通过代码段来看看对这样的三部分内存需要怎样的操作和不同,以及应该注意怎样的地方。例一：静态存储区与栈区char* p = “Hello World1”;char a = “Hello World2;p2 =A；a2 =A；char p1 = “Hello World1；”这个程序是有错误的，错误发生在p2 =
3、 A这行代码处，为什么呢，是变量p和变量数组a都存在于栈区的(任何临时变量都是处于栈区的,包括在main（）函数中定义的变量）。但是,数据 “Hello World1”和数据“Hello World2”是存储于不同的区域的。因为数据“Hello World2”存在于数组中，所以,此数据存储于栈区，对它修改是没有任何问题的.因为指针变量p仅仅能够存储某个存储空间的地址，数据“Hello World1”为字符串常量，所以存储在静态存储区。虽然通过p2可以访问到静态存储区中的第三个数据单元，即字符l所在的存储的单元。但是因为数据“Hello World1”为字符串常量,不可以改变,所以在程序运行时，
4、会报告内存错误。并且，如果此时对p和p1输出的时候会发现p和p1里面保存的地址是完全相同的。换句话说，在数据区只保留一份相同的数据.来源:考试大-计算机二级考试例二:栈区与堆区char f1（）char p = NULL；char a；p =return p；char* f2（）char* p = NULL：p =（char*）new char4；return p；这两个函数都是将某个存储空间的地址返回，二者有何区别呢？f1（）函数虽然返回的是一个存储空间，但是此空间为临时空间.也就是说,此空间只有短暂的生命周期，它的生命周期在函数f1（）调用结束时，也就失去了它的生命价值,即：此空间被释放掉
5、。所以，当调用f1（）函数时，如果程序中有下面的语句：char p；p = f1(）;p =a；此时，编译并不会报告错误，但是在程序运行时，会发生异常错误。因为,你对不应该操作的内存（即,已经释放掉的存储空间)进行了操作。但是，相比之下，f2（）函数不会有任何问题.因为，new这个命令是在堆中申请存储空间，一旦申请成功,除非你将其delete或者程序终结,这块内存将一直存在。也可以这样理解，堆内存是共享单元，能够被多个函数共同访问.如果你需要有多个数据返回却苦无办法，堆内存将是一个很好的选择。但是一定要避免下面的事情发生：void f（）char * p；p =（char*)new char1
6、00；这个程序做了一件很无意义并且会带来很大危害的事情。因为，虽然申请了堆内存，p保存了堆内存的首地址。但是，此变量是临时变量,当函数调用结束时p变量消失。也就是说，再也没有变量存储这块堆内存的首地址，我们将永远无法再使用那块堆内存了.但是，这块堆内存却一直标识被你所使用（因为没有到程序结束，你也没有将其delete，所以这块堆内存一直被标识拥有者是当前您的程序），进而其他进程或程序无法使用。我们将这种不道德的“流氓行为”（我们不用,却也不让别人使用）称为内存泄漏。这是我们C+程序员的大忌!！请大家一定要避免这件事情的发生。总之，对于堆区、栈区和静态存储区它们之间最大的不同在于，栈的生命周期很
7、短暂。但是堆区和静态存储区的生命周期相当于与程序的生命同时存在(如果您不在程序运行中间将堆内存delete的话)，我们将这种变量或数据成为全局变量或数据。但是,对于堆区的内存空间使用更加灵活，因为它允许你在不需要它的时候,随时将它释放掉，而静态存储区将一直存在于程序的整个生命周期中.我们此专题仅仅是简要的分析了内存基本构成以及使用它们时需要注意的问题.对内存的分析和讨论将一直贯穿于我们以后所有的专题，这也就是为什么把它作为第一讲的原因。编辑特别推荐：2009年9月全国计算机等级考试真题及答案2009年9月全国计算机等级考试成绩查询C+中,堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区的区别在
8、C+中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。 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楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等. 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. 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
9、始化的，在C+里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区. 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）明确区分堆与栈 在bbs上，堆与栈的区分问题，似乎是一个永恒的话题，由此可见，初学者对此往往是混淆不清的,所以我决定拿他第一个开刀。 首先，我们举一个例子： void f() int* p=new int5； 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,那么指针p呢?他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
10、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，他在VC6下的汇编代码如下： 00401028 push 14h 0040102A call operator new （00401060） 0040102F add esp,4 00401032 mov dword ptr ebp-8,eax 00401035 mov eax，dword ptr ebp-8 00401038 mov dword ptr ebp4,eax 这里，我们为了简单并没有释放内存，那么该怎么去释放呢？是delete p么?澳，错了，应该是delete p，这是为了告诉编译器
11、：我删除的是一个数组,VC6就会根据相应的Cookie信息去进行释放内存的工作。 好了，我们回到我们的主题：堆和栈究竟有什么区别？ 主要的区别由以下几点: 1、管理方式不同； 2、空间大小不同; 3、能否产生碎片不同； 4、生长方向不同； 5、分配方式不同； 6、分配效率不同； 管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制;对于堆来说,释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。 空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间,从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的.但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好
12、像是，记不清楚了）。当然，我们可以修改： 打开工程,依次操作菜单如下:Project-SettingLink，在Category 中选中Output，然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。注意:reserve最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。 碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应,以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前,在
13、他上面的后进的栈内容已经被弹出,详细的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。 生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向;对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。 分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆.栈有2种分配方式:静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配.动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的,他的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现.。 分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行,这就决定
14、了栈的效率比较高。堆则是C/C+函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间,如果没有足够大小的空间(可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然,堆的效率比栈要低得多。 从这里我们可以看到，堆和栈相比，由于大量new/delete的使用,容易造成大量的内存碎片;由于没有专门的系统支持,效率很低；由于可能引发用户态和核心态的切换,内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数，返回地址，EBP和局部变量都采用栈的方式存放.所以，我们推荐大家尽量用栈，而不是用堆. 虽然栈有如此众多的好处，但是由于和堆相比不是那么灵活,有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。 无论是堆还是栈，都要防止越界现象的发生（除非你是故意使其越界）,因为越界的结果要么是程序崩溃，要么是摧毁程序的堆、栈结构，产生以想不到的结果，就算是在你的程序运行过程中,没有发生上面的问题,你还是要小心，说不定什么时候就崩掉,那时候debug可是相当困难的:） 对了,还有一件事，如果有人把堆栈合起来说，那它的
