靜態儲存區 堆 棧之間的區別及注意事項

2021-10-09 15:48:13 字數 2489 閱讀 9076

可程式設計內存在基本上分為這樣的幾大部分：靜態儲存區、堆區和棧區。他們的功能不同，對他們使用方式也就不同。

我們通過**段來看看對這樣的三部分記憶體需要怎樣的操作和不同，以及應該注意怎樣的地方。

例一：靜態儲存區與棧區

char


* p = 「hello world1」;


char a[


]= 「hello world2」;p[2


]= 『a』;a[2


]= 『a』;


char


* p1 = 「hello world1;」
這個程式是有錯誤的，錯誤發生在p[2] = 『a』這行**處，為什麼呢，是變數p和變數陣列a都存在於棧區的。但是，資料「hello world1」和資料「hello world2」是儲存於不同的區域的。

因為資料「hello world2」存在於陣列中，所以，此資料儲存於棧區，對它修改是沒有任何問題的。因為指標變數p僅僅能夠儲存某個儲存空間的位址，資料「hello world1」為字串常量，所以儲存在靜態儲存區。雖然通過p[2]可以訪問到靜態儲存區中的第三個資料單元，即字元『l』所在的儲存的單元。但是因為資料「hello world1」為字串常量，不可以改變，所以在程式執行時，會報告記憶體錯誤。並且，如果此時對p和p1輸出的時候會發現p和p1裡面儲存的位址是完全相同的。換句話說，在資料區只保留乙份相同的資料。

例二：棧區與堆區

char*f1


()char*f2


()
這兩個函式都是將某個儲存空間的位址返回，二者有何區別呢？f1()函式雖然返回的是乙個儲存空間，但是此空間為臨時空間。也就是說，此空間只有短暫的生命週期，它的生命週期在函式f1()呼叫結束時，也就失去了它的生命價值，即：此空間被釋放掉。所以，當呼叫f1()函式時，如果程式中有下面的語句：

char


* p ;


p =f1()


;*p = 『a』;
此時，編譯並不會報告錯誤，但是在程式執行時，會發生異常錯誤。因為，你對不應該操作的記憶體（即，已經釋放掉的儲存空間）進行了操作。但是，相比之下，f2()函式不會有任何問題。因為，new這個命令是在堆中申請儲存空間，一旦申請成功，除非你將其delete或者程式終結，這塊記憶體將一直存在。也可以這樣理解，堆記憶體是共享單元，能夠被多個函式共同訪問。如果你需要有多個資料返回卻苦無辦法，堆記憶體將是乙個很好的選擇。但是一定要避免下面的事情發生：

voidf(


)
這個程式做了一件很無意義並且會帶來很大危害的事情。因為，雖然申請了堆記憶體，p儲存了堆記憶體的首位址。但是，此變數是臨時變數，當函式呼叫結束時p變數消失。也就是說，再也沒有變數儲存這塊堆記憶體的首位址，我們將永遠無法再使用那塊堆記憶體了。但是，這塊堆記憶體卻一直標識被你所使用（因為沒有到程式結束，你也沒有將其delete，所以這塊堆記憶體一直被標識擁有者是當前您的程式），進而其他程序或程式無法使用。我們將這種不道德的「流氓行為」（我們不用，卻也不讓別人使用）稱為記憶體洩漏。這是我們c++程式設計師的大忌！！請大家一定要避免這件事情的發生。

總之，對於堆區、棧區和靜態儲存區它們之間最大的不同在於，棧的生命週期很短暫。但是堆區和靜態儲存區的生命週期相當於與程式的生命同時存在（如果您不在程式執行中間將堆記憶體delete的話），我們將這種變數或資料成為全域性變數或資料。但是，對於堆區的記憶體空間使用更加靈活，因為它允許你在不需要它的時候，隨時將它釋放掉，而靜態儲存區將一直存在於程式的整個生命週期中。

堆中資源由程式設計師控制（容易產生memory leak）。

棧資源由編譯器自動管理，無需手工控制。

對於堆，應知道系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶，當系統收到程式申請時，遍歷該鍊錶，尋找第乙個空間大於申請空間的堆結點，刪除空閒結點鍊錶中的該結點，並將該結點空間分配給程式（大多數系統會在這塊記憶體空間首位址記錄本次分配的大小，這樣delete才能正確釋放本記憶體空間，另外系統會將多餘的部分重新放入空閒鍊錶中）。

對於棧，只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統為程式提供記憶體，否則報異常提示棧溢位。

堆是不連續的記憶體區域（因為系統是用鍊錶來儲存空閒記憶體位址，自然不是連續的），堆大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體（32bit系統理論上是4g），所以堆的空間比較靈活，比較大。

棧是一塊連續的記憶體區域，大小是作業系統預定好的，windows下棧大小是2m（也有是1m，在編譯時確定，vc中可設定）。

對於堆，頻繁的new/delete會造成大量碎片，使程式效率降低。

對於棧，它是乙個先進後出的佇列，進出一一對應，不會產生碎片。

堆向上，向高位址方向增長。

棧向下，向低位址方向增長。

堆都是動態分配（沒有靜態分配的堆）。

棧有靜態分配和動態分配，靜態分配由編譯器完成（如區域性變數分配），動態分配由alloca函式分配，但棧的動態分配的資源由編譯器進行釋放，無需程式設計師實現。

堆由c/c++函式庫提供，機制很複雜。所以堆的效率比棧低很多。

棧是極其系統提供的資料結構，計算機在底層對棧提供支援，分配專門暫存器存放棧位址，棧操作有專門指令

靜態儲存區 堆 棧之間的區別

一 記憶體基本構成 可程式設計內存在基本上分為這樣的幾大部分 靜態儲存區 堆區和棧區。他們的功能不同，對他們使用方式也就不同。靜態儲存區 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。它主要存放靜態資料 全域性資料和常量。棧區 在執行函式時，函式內區域性變數的儲存單元都可以在...

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