一、预备知识—程序的内存分配
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 5 }7 U/ U( f- d* X; {
1、栈区（stack）— 由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中的栈。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回 & f! r8 ?% }1 ]8 @, o
收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。 . R3 I1 s3 m' B2 t ]' Z2 @9 d
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，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和未初始化的静态变量在相邻的另
一块区域。 - 程序结束后由系统释放。 : B& j( l: n" Q! ~, e
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 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。
: K, K5 l, t9 U1 K" ]
3 h* j9 V' [0 _! {
二、例子程序
这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区 " r: d& X# Q1 d
main() ( K, P% s, C, v4 o+ w( k. A$ t
{
int b; 栈 0 Y+ p5 G3 J/ L
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 " U9 V* /% T" _' P# z3 G
p1 = (char *)malloc(10); : C1 ]8 b+ |3 C) E% o' G3 O
p2 = (char *)malloc(20); ' X }5 [2 u9 o& s2 e6 }$ J, S
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。 2 f7 Q$ n" ]3 g
} 8 f [2 Y% B2 K& t5 @3 M5 [
- x3 {) s! v. H二、堆和栈的理论知识 ; `8 z W- E* t1 M! `" x2 E
2.1申请方式
stack:
由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空
间
heap:
需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数 3 l' i6 J, O+ O D
如p1 = (char *)malloc(10); ! g0 f( `% o/ |8 g' T2 J3 x
在C++中用new运算符 4 e7 P' ?% m- @# s. _
如p2 = new char[10];
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
1 |8 m5 H; ]: Y- s8 I
* I$ W/ k9 j' n/ T% B
2.2 " C( Q! A6 {1 j K; {4 {/ K( ^
申请后系统的响应
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢 - O' X/ R1 |, d
出。 % n. v' m6 x* E1 B0 b4 ~3 s: p/ o& j' I
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，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空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表 ( /3 U3 d6 f) k5 [* H- k# A4 a
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语句才能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，系统会自动的将多余的那部
分重新放入空闲链表中。 5 p. M+ B2 ~) c S; Z: ?2 G2 ~8 B
9 w) Q1 Y) _3 r0 P" D
2.3申请大小的限制 : H# G4 Q Y1 E. [ i1 Z
栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意 6 R" x# k( F( S. T" t5 R
思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有
的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将
提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。 ^& ^# q( z- S- U' v q x* ~& `, {' t
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储 - s0 q& d: `6 u2 b
的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。 9 `, l5 [ c8 h+ ^$ `6 c( ~ T3 ?- u
# d& e N4 `- V8 U+ O( p* A: B
2.4申请效率的比较： ! Q; Q" k/ `+ {# ?
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是
直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
& y) K2 K! O! C, _1 o5 w
2.5堆和栈中的存储内容 & X. K( d" i) @6 N3 L1 f
栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可 5 D X0 Q( ^1 Q4 j7 J
执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈 % c8 G& S) o5 U4 O
的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 8 F7 S8 l: P' X5 D# ^ B, W
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，程序由该点继续运行。 ; o& F- k/ g- E
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
2 W3 t2 p% z2 /
2.6存取效率的比较
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; - W; E- W8 /1 G! b' h5 D7 Z
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如： , J2 ]! g1 e* Q! p* x9 X& v
#include ( @3 }! F" y5 L- G. H/ H* G
void main()
{
char a = 1; 7 F, ]; a4 A% p( O# F2 t1 W |
char c[] = "1234567890"; & i( ~5 P$ ^* }1 Q( z
char *p ="1234567890"; 5 [* T7 {4 @$ Z/ F
a = c[1];
a = p[1];
return;
} 5 H$ L8 G+ I0 l) e
对应的汇编代码 ; I& B6 O/ `1 M
10: a = c[1]; ; d4 C: S! B" f/ C. z+ g
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] # u5 B; c$ T* _/ J% a
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl ; P3 N$ P: w& r( v' I
11: a = p[1]; 8 N. K d( a7 `9 x* E& c6 G
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h] 8 E' b5 B# U$ l- G: `5 u
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al & c9 n! g q, ^1 {: T" x
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到
edx中，再根据edx读取字符，显然慢了。
2.7小结：
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出： {7 N) ~% g& W. O% _
使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就
走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自 0 g* ^0 |) |4 u7 q" @
由度小。 * s( k, O( p8 `% U( y. r/ D
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由 $ [' l, W v9 l
度大。 (经典！)