動態 二進制 有效 限制 con 編譯 運行期 系統設計 編譯器

一、內存的分配方式

程序占用的內存分為五個區域：

1.靜態區/全局區（static）
存放靜態變量、全局變量，內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間始終不變。
2.棧區（stack）
存放函數的參數值、局部變量的值等，由編譯器自動分配釋放。管理簡單，空間使用效率高，但是生命周期很短暫，分配的內存容量有限。用來存儲函數的參數和非靜態局部變量。
3.堆區（heap）
也叫動態內存分配。程序在運行的時候new申請任意大小的內存，一般由程序員分配釋放，如果程序員沒有釋放掉，程序會一直占用內存，導致內存泄漏，在程序結束後，系統會自動回收。適用範圍廣，容易出現碎片。由new和delete運算符產生釋放的存儲空間都是堆空間。註意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表。

4.文字常量區（constant）
存放常量，不允許修改，程序結束後由系統釋放。
5.代碼區（code）
存放函數體的二進制代碼。

二、之間的區別

1.堆區、棧區和靜態區：
(1)棧的生命周期很短暫；
(2)堆區和靜態區的生命周期相當於與程序的生命同時存在（如果您不在程序運行中間將堆內存delete的話）；
(3)堆區的內存空間使用更加靈活，因為它允許你在不需要它的時候，隨時將它釋放掉，而靜態區將一直存在於程序的整個生命周期中。
2.堆和棧：
(1)申請方式
棧：由系統自動分配，後進先出。特點是高效快速，缺點是有限制，數據不靈活。
堆：需要程序員自己申請，並指明大小。
(2)申請後系統的響應
棧：只要棧的剩余空間大於所申請的空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。

堆：首先應該操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆節點，然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間，另外由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
(3)申請大小的限制
棧：棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域，棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
(4)申請效率
棧：由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆：是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片，不過用起來最方便。
(5)存儲內容
棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變量。
當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。註意靜態變量是不入棧的。
堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

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