C++内存分配机制

时间：2015-04-21 14:44:47 阅读：288 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

程序运行时需要系统分配内存，那么系统如何为程序分配内存呢？
首先，我们得清楚内存分配方式分为类：静态分配内存和动态分配内存。那么这两种又是个什么东西？好的，基于这个问题我们来看一下他们的定义：
静态分配内存：由编译器根据变量类型来确定分配给变量多少字节的内存区域。
动态分配内存：程序在运行的时候用malloc 或new 申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存。由于java中的有垃圾回收机制，释放这种事就交给他来做了。
明白了静态和动态的区别，下面我们来谈谈C++中的内部存储区：
分为5类：
一.静态分配区
1.全局变量和静态变量存放区：主要存放定义在所有函数之外的全局变量，以及用static声明的静态变量。变量有效时间直到程序结束。

2.常量存放区：常量是指那些用const关键字修饰的变量。在java中用final关键字来修饰。变量有效时间直到所在块结束，即函数外定义的就直到程序结束，函数中定义的就直到函数调用结束。
3.栈：存放函数中的局部变量以及函数调用时的参数。变量有效时间直到函数结束。
以上就是静态分配所分配的三种内存区域，他们的内存分配在编译阶段完成。清楚了吧。好，下面我们来聊一些与上面知识点相关的东西：const和static的区别。
const：被修饰的变量为常量，只能赋值一次，以后不可更改，与宏定义的效果类似，但作用域和普通变量一样。

static：被修饰的变量可以保存上一次的执行结果，作用域和普通变量一样。

上段代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int global = 0; //存放在全局变量区，值为0

const double pi = 3.14; //存放在静态变量区，值为3.14

int main(){

double plus(int a);

int i; //只是声明了一个变量，值为系统默认添加

int j;

cout << "input 2 number:" << endl;

cin >> i;

cin >> j;

double s1 = 0;//s1存放在栈中，它的值是0

double s2 = 0;

s1 = plus(i);

s2 = plus(j);

cout << s1 << " " << s2 <<endl;

return 0;

}

double plus(int a){

static int count = 0; //存放在静态区，可以保存上一次计算结果

count++;

cout << "run" << count << "times" <<endl;

return a * a * pi;

}

在上面的程序编译阶段静态分配存储是这个样子的
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当你运行到函数plus时，系统在栈区s2的上面再为参数a分配内存。
其实在内存当中，这几部分存储区是这样子的，像下面这张图
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全局变量和静态变量，从低位地址开始分配，占一块特殊的内存，因为程序要不时地去调用他，知道程序结束，所以特殊照顾了。
堆区，从全局变量和静态变量结束的地方开始分配内存，向下增长。
栈区，从内存高位地址开始分配，向上增长。
二.动态分配区

4.堆：堆是由new申请的内存，由delete或delete[]负责释放该堆。
5.自由存储区，存储由程序员用malloc/calloc/realloc分配，free释放。如果程序员忘记free了，则会造成内存泄露，程序结束时该片内存会由OS回收。
以上两种内存区在程序运行时进行动态分配。

#include <iostream>

#include <String>

using namespace std;

int main(){

char *p = (char*)malloc(13); //再堆中分配13字节内存空间，并把地址返回给栈中的变量p

p = "Hello World!";

cout << p << endl;

char *q = new char[5]; //在堆中分配5个cha型字节内存空间，并把地址返回给栈中的变量p

q = "I love C++";

cout << q <<endl;

return 0;

}

上面的程序在运行时分配是这样的：
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当malloc时，系统把p分配在栈中，并在自由存储区中分配出所需要的内存，将分配地址返回给p中存储，
当new时，系统把q分配在栈中，并在堆中分配所需要的内存，将分配地址返回给q中存储。
有么有明白一点呢？
还有一个问题是int a = 10；类似于这种基本类型存放在哪呢？答案是在栈里，为a分配一块内存，里面存储内容为10。
其实，他有几块存储区并不是重点，重点是理解动态与静态分配内存的过程和区别。
文章到这里也就结束了。在最后抛出一个问题：
1.数组int arry[5] ={1,2,3,4,5,}当中{1,2,3,4,5,}是在哪里开辟内存存储，他既没有new，也没有malloc
2.同样的string s = "Hello World!" 当中的"Hello World!"又是存放在哪里呢？

C++内存分配机制

原文：http://blog.csdn.net/u014360189/article/details/45168339

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