C/C++ 程序内存的分配

1. 内存划分

2. 三种内存分配方式

3. 内存分配简易图

4. 堆和栈的区别

5. 动态内存管理

6. 全局变量、局部变量的区别

一、内存划分

栈区（stack） :由编译器自动分配与释放，存放为运行时函数分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等

堆区（Heap）:一般由程序员自动分配，如果程序员没有释放，程序结束时可能由 OS 回收，其分配类似于链表

全局区（静态区 static）: 存放全局变量、静态数据、常量。程序结果后由系统释放，全局区分为初始化全局区（data） 与未初始化全局区（bss）

常量区（文字常量区）：存放常量字符串，程序结束后由系统释放

代码区：存放函数体（类成员函数和全局区）的二进制代码

二、三种内存分配方式

从静态存储区分配

内存在程序编译的时候已经分配好，这块内存在程序的整个运行期都存在。例如全局变量、static 变量

在栈上创建

在执行函数时，函数内局部变量的存储单元可以在栈上创建，函数执行结束时，这些内存单元会自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集，效率高，但是分配的内存容量有限

从堆上分配

也叫做动态内存分配，程序在运行的时候使用 malloc 或者 new 申请任意多少的内存，程序员自己负责在何是 free 或 delete 释放内存。

动态内存的生命周期由程序员决定，使用非常灵活，但如果在堆上分配了空间，需要有责任回收它，否则运行时的程序会出现内存泄漏，频繁的分配和释放不同大小的堆空间将会产生内存碎片

三、内存分配简易图

 在C中，全局变量又分为初始化的与未初始化的（未初始化的对象存储区可以通过void* 来访问和操作，程序结果后由系统自行释放）

四、堆和栈的区别

1. 管理方式的不同：栈由编译器自动申请和释放空间，堆是需要程序员手动申请和释放
2. 空间大小的不同：栈的空间是有限的，在32位平台下，vc6 下默认 1M，堆最大可以到 4G
3. 能否产生碎片：栈和数据结构中的栈的原理相同，在弹出一个元素之前，上一个已经弹出了，不会产生碎片。如果不停地调用 malloc 、free 会造成内存碎片很多
4. 生长方式不同：堆生长方式是向上的，也就是向着内存地址增加的方向，栈刚好相反，向着内存减少的方向生长
5. 分配方式的不同：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有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。动态分配是由malloc 函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器进行释放，无需手动实现
6. 分配效率不同：栈的效率比堆高很多，栈是机器系统提供的数据结构，计算机在底层提供栈的支持，分配专门的寄存器来存放栈的地址，压栈出栈都有相应的指令，因此比较快。堆是由库函数提供的，机制很复杂，库函数会按照一定的算法进行搜索内存，比较慢

五、动态内存管理

六、静态全局变量、局部变量、静态局部变量、局部变量的区别

静态全局变量、全局变量的区别

1. 静态全局变量和全局变量都属于常量区
2. 静态全局区只在本文件中有效，别的文件想调用该变量是不行的，而全局变量在别的文件中是可以调用的
3. 如果别的文件中定义了一个该全局变量相同变量名，是会出错的

静态局部变量、局部变量的区别

1. 静态局部变量属于常量区，而函数内部的局部变量属于栈区
2. 静态局部变量在该函数调用结束时不会销毁，而是随着整个程序结束而结束。但是别的函数调用不了该变量，局部变量随该函数的结束而结束
3. 如果定义这两个变量的时候没有初始值，静态局部变量会自定义位0，而局部变量就是一个随机值
4. 静态局部变量在编译器只赋值一次，以后每次函数调用时，不再赋值，调用上次的函数调用结束时的值。局部变量在调用期间，美调用一次，赋一次值

 参考：https://blog.csdn.net/cherrydreamsover/article/details/81627855