C++内存分配及管理.doc

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1、在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。 　　栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。 　　堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。 　　自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。 　　全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局

2、变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。 　　常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改，而且方法很多，在《const的思考》一文中，我给出了6种方法） 　　明确区分堆与栈 　　在bbs上，堆与栈的区分问题，似乎是一个永恒的话题，由此可见，初学者对此往往是混淆不清的，所以我决定拿他第一个开刀。 　　首先，我们举一个例子： voidf(){int*p=newint[5];} 　　这条短短的一句话就包含了堆与栈，看到new，我们首先就应该想到，我们分配了一块堆内存，那么指针p呢？他分配

3、的是一块栈内存，所以这句话的意思就是：在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小，然后调用operatornew分配内存，然后返回这块内存的首地址，放入栈中，他在VC6下的汇编代码如下： 00401028push14h 0040102Acalloperatornew(00401060) 0040102Faddesp,4 00401032movdwordptr[ebp-8],eax 00401035moveax,dwordptr[ebp-8] 00401038movdwordptr[ebp-4],eax 　　这里，我们为了简单并没有释放内存，那么该怎么去释

4、放呢？是deletep么？澳，错了，应该是delete[]p，这是为了告诉编译器：我删除的是一个数组，VC6就会根据相应的Cookie信息去进行释放内存的工作。 　　好了，我们回到我们的主题：堆和栈究竟有什么区别？ 　　主要的区别由以下几点： 　　1、管理方式不同； 　　2、空间大小不同； 　　3、能否产生碎片不同； 　　4、生长方向不同； 　　5、分配方式不同； 　　6、分配效率不同； 　　管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memoryleak。 　　空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度

5、来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好像是，记不清楚了）。当然，我们可以修改： 　　打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在Category中选中Output，然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。 　　注意：reserve最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。 　　碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率

6、降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。 　　生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。 　　分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：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。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由编译器进行释放

7、，无需我们手工实现。 　　分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程