内存管理分类

      在编写程序过程中，程序员必须清楚程序内存的分配机制，合理进行内存管理，这样才能得到高效的程序。同时，如果对C++内存分配基本概念不理解，使用不当，一方面浪费了宝贵的内存资源，降低了程序运行效率，另一方面还会造成程序中意想不到的错误。

 

在C++程序中，把内存分为4类，程序存储区、静态数据存储区、运行时栈、自由存储区或堆：

1、  程序存储区

包含所有函数及成员函数的机器指令。函数一旦被编译，即被编译为特定得机器指令，存放在程序存储区。当程序运行时，从内从中读取并执行指令。这部分内存不允许更改，在一般情况下，指针不会指向内存代码段中的位置。但也有特殊，如指向函数的指针，其指向即为程序存储区存放该函数的机器指令的位置。

2、  静态数据存储区

此段存放所有的全局变量，以及由static修饰符声明的任意局部变量、或类数据成员。其中全局变量是指在函数或类作用域之外定义的变量，通过赋值或构造函数初始化。在main函数开始执行之前，完成对全局变量的初始化。像全局变量一样，static定义的变量同样只需分配一次内存，而且要在main开始执行之前对其进行初始化，且每个名字只能分配一个值。之后该变量将一直存在直到运行结束。

 

3、  运行时栈

运行时栈是指程序运行时使用的栈，使用栈来保存程序运行过程中的一些系统指针。

例如，调用函数时存储参数和返回地址的指针。当要调用函数时，程序先将这返回地址指针压栈，然后程序跳转至调用函数执行，函数返回后从栈中弹出位置指针找到调用函数前的位置，以便继续执行接下来的指令。

运行时栈 还用来为函数中的参数、局部变量分配内存，待函数返回时从栈中释放内存，允许下一次函数调用重用该内存块。

运行时栈可以实现内存的重用，增加了内存使用效率，但使用栈存储局部变量有两个主要缺点：

A、 栈内存值的生存期取决于函数的开始和结束。即函数返回时，栈中的值就不存在了。因此，任何返回局部变量地址的操作都是不允许的。

B、 栈为局部变量分配内存时，必须已知变量要占用的内存空间的大小。

4、  自由存储区或堆

在不能预知对象大小的情况下，就不能使用栈内存。例如在不知道数组包含的元素数的情况下，就不能使用栈未数组分配内存。此时，就需要动态存储分配。堆（自由存储区）存储由运算符new显式申请空间的大小。像全局变量一样，static定义的变量同样只需分配一次内存，而且要在main开始执行之前对其进行初始化，且每个名字只能分配一个值。之后该变量将一直存在直到运行结束。

 

3、  运行时栈

运行时栈是指程序运行时使用的栈，使用栈来保存程序运行过程中的一些系统指针。

例如，调用函数时存储参数和返回地址的指针。当要调用函数时，程序先将这返回地址指针压栈，然后程序跳转至调用函数执行，函数返回后从栈中弹出位置指针找到调用函数前的位置，以便继续执行接下来的指令。

运行时栈 还用来为函数中的参数、局部变量分配内存，待函数返回时从栈中释放内存，允许下一次函数调用重用该内存块。

运行时栈可以实现内存的重用，增加了内存使用效率，但使用栈存储局部变量有两个主要缺点：

A、 栈内存值的生存期取决于函数的开始和结束。即函数返回时，栈中的值就不存在了。因此，任何返回局部变量地址的操作都是不允许的。

B、 栈为局部变量分配内存时，必须已知变量要占用的内存空间的大小。

4、  自由存储区或堆

在不能预知对象大小的情况下，就不能使用栈内存。例如在不知道数组包含的元素数的情况下，就不能使用栈未数组分配内存。此时，就需要动态存储分配。堆（自由存储区）存储由运算符new显式申请空间的大小。