C++内存分配方式总结

最近刷题的时候经常遇到关于“C++内存分配方式”的问题，这方面知识比较欠缺，现查阅资料总结一下，顺便理一下头绪。

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除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。在一个进程中，位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈，编译器用它来实现函数的调用。

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。堆可以动态地扩展和收缩。从堆上分配内存亦称动态内存分配。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我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。在堆上分配的内存，生命期是从调用new或者malloc开始，到调用delete或者free结束。如果不掉用delete或者free。则这块空间必须到软件运行结束后才能被系统回收。

new和delete的个数一定相同；malloc和free的个数一定相同；new[]和[]delete一定对应。

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，全局变量又分为初始化的和未初始化的（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与静态变量在相邻的另一块区域，同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵，程序结束后由系统自行释放），在 C++ 里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。全局变量、static变量等在此存储。

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）

示意图如下：

----------------------|     高地址
|     栈区(Statk)    | -->向下增长
|----------------------|
|     堆区(Heap)    | -->向上增长
|----------------------|
| 未初始化(BSS) |
|----------------------|
|   初始化(Data)   |
|----------------------|
|    常量存储区    |
|----------------------|
|   正文段(Text)   |
|----------------------|    低地址

举例1：

int* p=new int[5];

分析：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，指针 p 分配的是一块栈内存，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 operator new 分配内存，然后返回这块内存的首地址，放入栈中。释放的时候用delete []p。

举例2：

#include<string.h>#include<stdlib.h>int a = 0;//全局初始化区char *p1; //全局未初始化区int main(){    int b = 0;//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;//全局初始化区    p1 = (char *)malloc(10);    p2 = (char *)malloc(20);//分配得到到空间在堆区    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\0优化成一个地方system("pause");    return 0;}

举例3：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int main(){    char str1[] = "hello world";    char str2[] = "hello world";    char* str3 = "hello world";    char* str4 = "hello world";    if(str1 == str2)        printf("str1 and str2 are same.\n");    else        printf("str1 and str2 are not same.\n");    if(str3 == str4)        printf("str3 and str4 are same.\n");    else        printf("str3 and str4 are not same.\n");system("pause");    return 0;}

运行结果：

str1 and str2 are not same.
str3 and str4 are same.

参考资料：

C/C++程序到内存分配个人总结

C++内存分配方式详解