五大記憶體分割槽

在c/c++中，記憶體分成五個區，它們分別是堆、棧、自由儲存區、全域性/靜態儲存區和常量儲存區。

堆，就是那些由new分配的記憶體塊，它們的釋放編譯器不管，由我們的應用程式控制，一般乙個new就要對應乙個delete。如果程式設計師沒有釋放掉，那麼在程式結束後，作業系統會自動**。

棧，就是那些由編譯器在需要的時候分配，不需要的時候自動清除的變數的儲存區。裡面的變數通常是區域性變數、函式引數等。

自由儲存區，就是那些由malloc等分配的記憶體塊，和堆很相似，不過是用free來釋放記憶體。

全域性/靜態儲存區，全域性變數和靜態變數被分配到同一塊記憶體中。

常量儲存區，這是一塊比較特殊的儲存區，裡面存放的是常量，不允許修改。（可以通過非正常手段來修改，而且方法很多）

首先，我們舉乙個例子：

void f()

這句話就包括了堆與棧，看到new，我們首先應該想到，我們分配了一塊堆記憶體，指標p分配的是一塊棧記憶體，所以這句話的意思是：在棧記憶體中存放了乙個指向一塊堆記憶體的指標p。在程式中會先確定在堆中分配記憶體的大小，然後呼叫operator new分配記憶體，然後返回這塊記憶體的首位址，放入棧中，他在vc6下的彙編**如下：

00401028 push 14h

0040102a call operator new(00401060)

0040102f add esp,4

00401032 mov dwoed ptr [ebp-8],eax

00401035 mov eax,dword ptr [ebp-8]

00401038 mov dword ptr [ebp-4],eax

這裡為了簡單沒有釋放記憶體，釋放記憶體應該是delete p，這是為了告訴編譯器，我刪除的是乙個陣列，編譯器就會根據相應的cookie資訊去進行釋放記憶體的工作。

堆和棧的分別：

1、管理方式不同；

2、空間大小不同；

3、能否產生碎片不同；

4、生長方向不同；

5、分配方式不同；

6、分配效率不同。

管理方式：對於棧來講，是由編譯器自動管理，對於堆來說，釋放工作需要程式設計師來控制，容易產生memory leak。

空間大小：一般來講在32位系統下，堆記憶體可以達到4g的空間，從這個角度來看堆記憶體幾乎是沒有什麼限制的。但是對於棧來講，一般都是有一定的空間大小的，可以在reserve中修改棧的最大值和commit。reserve最小值為4byte，commit是保留在虛擬記憶體的頁檔案裡面，它設定的較大會使棧開闢較大的值，可能增加記憶體的開銷和啟動時間。

碎片問題：對於堆來講，頻繁的new/delete會造成記憶體空間的不連續，從而造成大量的碎片，是程式效率降低。對於棧來說不會出現這個問題，因為棧是先進後出的佇列，它們是一一對應的，以至於永遠不會有乙個記憶體塊從棧中間彈出，在它彈出之前，在他上面的後進的棧內容已經被彈出。

分配方式：堆都是動態分配的，沒有靜態分配的堆。棧有兩種分配方式：靜態分配和動態分配。靜態分配是編譯器完成的，比如區域性變數的分配。動態分配有alloca函式進行分配，但是棧的動態分配與堆是不同的，它的動態分配是由編譯器進行釋放，無需我們手動實現。

分配效率：棧是機器系統提供的資料結構，計算機會在底層對棧提供支援：分配專門的暫存器存放棧的位址，壓棧出棧2都有專門的指令執行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是c/c++函式庫提供的，它的機制是很複雜的，例如為了分配一塊記憶體，庫函式會按照一定的演算法在堆記憶體中搜尋可用的足夠大小的空間，如果沒有足夠的空間（可能是因為碎片太多），就有可能呼叫系統功能去增加程式資料段的記憶體空間，這樣就有機會分到足夠大小的記憶體，然後進行返回，顯然堆的效率要比棧低好多。

從這裡我們可以看到，堆和棧相比，由於大量new/delete的使用，容易造成大量的記憶體碎片；由於沒有專門的系統支援，效率很低；由於引發使用者態和核心態的切換，記憶體的申請，代價變得更加昂貴。所以棧在程式中是應用最廣泛的，就算是函式的呼叫也利用棧去完成，函式呼叫過程中的引數，返回位址，ebp和區域性變數都採用棧的方式存放。

雖然棧有如此眾多的好處，但是由於和堆相比不那麼靈活，有時候分配大量的記憶體空間，還是用堆好一些。

無論是堆還是棧，都要防止越界現象的發生（除非你是故意的），因為越界的結果要麼程式崩潰，要麼是摧毀程式的堆、棧結構，產生意想不到的結果，就算是在你的程式執行過程中，沒有發生上面的問題，還是要小心。

還有，堆疊的意思是棧，不是堆。

五大記憶體分割槽

五大記憶體分割槽

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