【内存分配系列】之进程内部内存分配（内存篇 第2节）

 

        上一节大致讲了下系统是如何为进程分配内存。那么一个进程得到了这4G空间后该怎么办呢？程序员可以使用全部内存么？答案是否定的。

        WINDOWS操作系统将地址范围4M-2G划分为用户地址空间，其余空间保留给系统之用或系统预留空间。还有一点请注意。每个进程分配时，内存地址都是从0~0xFFFFFFFF（4G）。A进程地址0X400000（4M）映射了可执行文件，而B进程的地址0X400000（4M）也映射了可执行文件。当然A和B映射的物理内存地址是不同的。这个差异由MMU来控制。至于进程在物理内存中的边界问题，很复杂，我没搞懂，不便发表言论，唯恐别人笑我SB，反正我知道是MMU提供的防止进程内存越界的技术。

        既然内存也分配好了，用户空间也划好了，那么进程内部怎么规划这些空间呢？

        C/C++编译的程序内存空间分为这么几种：

1、栈区（stack）——由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap）——一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式类似于链表。
3、全局区（静态区 static）——全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区——常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区——存放函数体的二进制代码。

        引用网上的一个例子。

//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456/0在常量区，p3在栈上。
static int c =0； 全局（静态）初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); 123456/0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

        我只讲个大概，函数的一些值类型数据都由系统分配在栈区。而堆区是由程序员自己分配。例如，C中，用malloc()函数进行内存分配。而释放用free()函数。不过看网上据说是不可以释放栈区内存。而C++中，可以用int *p;p=new int;来分配内存。至于释放，可以用delete p;我在考虑，那我删掉的只是个指针啊，嗯，似乎是这样的。那么我们有理由相信一点，系统只是用一个链表记录未被系统指向的内存，即所谓的空闲内存。但是如果内存空间被赋值了，即使你删了指针，那么内存的内容仍然没变。所以申请一块内存后，请先清空内存再使用。呵呵......

        通过这一节的介绍，你可能已经对进程内部如果规划内存有了一定了解，也知道了我们的一些数据具体放在那里了。我们每一个进程内部都是按上面这样分配的哦！呵呵，不要搞混。

        结构体作为一种重要的值类型，它的内存是如何分配的呢，它跟类又有哪些差别呢，请看下节：《【内存分配系列】之结构体和类内存分配（内存篇 第3节）》。