從字串常量起說記憶體分配

2021-06-25 09:29:24 字數 2610 閱讀 3804

char p;char *p;char *p=new char;

#include using

namespace std;

const

int n=20;

int main()

cout1.char p="

hello world

";//

correct 定義的是乙個字串陣列,裡面存的內容是hello world\0,可以對這一陣列進行更改。它是在棧上分配記憶體的。

2.char *p="hello world";

//error 定義的p這個指標指向字串常量,字串常量是位於靜態儲存區的,其內容是不能改變的。

3.char *p=new char[n];

p="hello world"; //

error 在堆動態分配n個字元的記憶體,返回的是指向這一記憶體的指標p。但第二行的功能卻是把這一指標指向了位於靜態儲存區的字串常量。而不是把字串常量複製到p所指的堆區。所以發生錯誤

4.char *p2="hello world"; 

char *p=new char[n];

strcpy(p,p2); //correct :定義的是p2這個指標指向字串常量,字串常量是位於靜態儲存區的,其內容是不能改變的,同時在堆動態分配n個字元的記憶體,返回的是指向這一記憶體的指標p。把p2的內容複製到p所指的堆區。這時可以對堆區的資料進行更改。

總結一下記憶體的分配方式

(1) 從靜態儲存區域分配。內存在程式編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數,static變數。

(2) 在棧上建立。在執行函式時,函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立,函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中,效率很高,但是分配的記憶體容量有限。

(3) 從堆上分配,亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體,程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多。

一、預備知識—程式的記憶體分配

乙個由c/c++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分 

1、棧區(stack)—由編譯器自動分配釋放,存放函式的引數值,區域性變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧。 

2、堆區(heap)—一般由程式設計師分配釋放,若程式設計師不釋放,程式結束時可能由os**。注意它與資料結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鍊錶. 

3、全域性區(靜態區)(static)—全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。程式結束後由系統釋放。 

4、文字常量區—常量字串就是放在這裡的。程式結束後由系統釋放。 

5、程式**區 

例子: 

int a=0;    //全域性初始化區 

char *p1;   //全域性未初始化區 

main() 

二、堆和棧的理論知識

2.1 申請方式 

stack:由系統自動分配。例如,宣告在函式中乙個區域性變數int b;系統自動在棧中為b開闢空間 

heap:需要程式設計師自己申請,並指明大小,在c中malloc函式如p1=(char*)malloc(10);在c++中用new運算子如p2=(char*)malloc(10);但是注意p1、p2本身是在棧中的。

2.2  申請後系統的響應 

棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧溢位。 

堆:首先應該知道作業系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,當系統收到程式的申請時,會遍歷該鍊錶,尋找第乙個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點鍊錶中刪除,並將該結點的空間分配給程式,另外,對於大多數系統,會在這塊記憶體空間中的首位址處記錄本次分配的大小,這樣,**中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。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,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鍊錶中。

2.3  申請大小的限制 

棧:在windows下,棧是向低位址擴充套件的資料結構,是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的位址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在windows下,棧的大小是2m(也有的說是1m,總之是乙個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。 

堆:堆是向高位址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用鍊錶來儲存的空閒記憶體位址的,自然是不連續的,而鍊錶的遍歷方向是由低位址向高位址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。

2.4  申請效率的比較: 

棧:由系統自動分配,速度較快。但程式設計師是無法控制的。 

堆:是由new分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便. 

2.5  堆和棧中的儲存內容 

棧:在函式呼叫時,第乙個進棧的是主函式中後的下一條指令(函式呼叫語句的下一條可執行語句)的位址,然後是函式的各個引數,在大多數的c編譯器中,引數是由右往左入棧的,然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。當本次函式呼叫結束後,區域性變數先出棧,然後是引數,最後棧頂指標指向最開始存的位址,也就是主函式中的下一條指令,程式由該點繼續執行。 

堆:一般是在堆的頭部用乙個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容由程式設計師安排。 

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