堆与栈

内存分配方式有三种：

[1]从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。

[2]在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。

[3]从堆上分配，亦称动态内存分配。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。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活，但如果在堆上分配了空间，就有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。

程序的内存分配一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分：

 
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。例如，声明在函数中一个局部变量 int x; 系统自动在栈中为x开辟空间。 
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，分配方式倒是类似于链表。在c中malloc函数：

    如p1 = (char *)malloc(10); 
    在C++中用new运算符 
    如p2 = (char *)malloc(10); 
    注意p1、p2本身是在栈中的，而malloc(10)的数据存放在堆中，p1、p2只是指向了这些数据而以。 
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（全局区=静态区），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。

程序结束后有系统释放。 
4、文字常量区：常量字符串就是放在这里（全局区）。 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。 
例子程序 
这是一个前辈写的，非常详细 
//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。 
}

申请方式

stack: 由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间。

heap: 需要程序员自己申请，并指明大小，在C中malloc函数，C++中是new运算符。

如p1 = (char *)malloc(10); p1 = new char[10];

如p2 = (char *)malloc(10); p2 = new char[20];

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

申请后系统的响应 
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。 
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

申请大小的限制 
栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。 
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

申请效率的比较： 
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。 
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。

堆和栈中的存储内容 
栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。 
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";//栈中 
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";//常量区中 
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的； 
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的； 
但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

比如： 
#include 
void main() 
{ 
char a = 1; 
char c[] = "1234567890"; 
char *p ="1234567890"; 
a = c[1]; 
a = p[1]; 
return; 
} 
对应的汇编代码 
a = c[1]; 
mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] 
mov byte ptr [ebp-4],cl

a = p[1]; 
mov edx,dword ptr [ebp-14h] 
mov al,byte ptr [edx+1] 
mov byte ptr [ebp-4],al   
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。

 

2012.3.25补充

概念区别

http://blog.csdn.net/zzzmmmkkk/article/details/4282204

4.静态变量和普通变量

静态变量和普通变量在内存中的存储位置是严格区分开的，以保证使用静态变量的效率.

静态变量：是应用程序级别的变量，它的生命周期是整个应用程序的生命周期，所有的会话都可以访问的变量，在程序结束后才释放内存空间

 

普通变量：它只是在当前会话有效，在离开会话、或者页面后，它就无效，空间也会被自动的释放。

5.静态局部变量和普通局部变量

普通局部变量在定义它的函数内有效，函数执行后自动释放空间下一次调用时会被重新分配；静态局部变量只在定义它的函数内有效，只是程序仅分配一次内存，函数返回后，该变量不会消失。

 

6.静态全局变量和普通全局变量

普通全局变量在整个工程文件内都有效；静态全局变量只在定义它的文件内有效。

 

7.静态函数和普通函数

在C中static函数叫内部函数,也有成为静态函数的.只能供本文件使用.  普通函数生命周期为工程的结束，通过extern可以实现外部文件或模块的引用

而对于类的静态函数和非静态函数：不同的调用要求决定了它们在使用上的方便程度，非静态成员函数要通过对象调用，所以要求首先建立一个对象；而静态成员函数可不建立对象就可以被使用。因此，与类的非静态数据成员无关的成员函数，虽然可以被定义为非静态函数，但是如果定义为静态函数的话在使用上会更加方便。
另外，如果类的成员函数想作为回调函数来使用，一般情况下只能将它定义为静态成员才行。

 

全局变量和局部静态变量

http://topic.csdn.net/t/20050808/13/4195727.html

都存在静态数据区， 编译时就分配好了。

存储的位置相同， 

虽然作用域不同。

但是作用域是一个语法层次的问题了。并不表示在内存上的区域不同。