笔试题集锦----内存分配种类

有关存储区的分配 ，C和C++是略有不同的。先来说说C的存储区

 

C的存储区分配划分

　　1、栈。由编译器自动分配释放，比如局部变量、函数参数、返回数据以及返回地址等等。

　　2、堆。由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时由OS回收。分配方式类似于链表。

　　3、全局区(静态存储区)。这里存储的是全局变量以及静态变量。不过初始化的全局变量和静态变量存在一块区域内，未初始化的放到另一块区域内。程序结束时释放

　　4、文字常量区。这里存储的是一些常量，在程序结束的时候释放。

　　下面是配合例子说明内存分配的划分

int a = 0;//全局存储区，已初始化
char *pName;//全局存储区，未初始化

void FuncA()
{
    int a;    //栈
    char name[] = "abcde";//栈
    char *pNumber = "12345";    //pNumber存储在栈上，"12345"在文字常量区
    static int b =2;    //全局区(静态存储区，已经初始化)
}

 

 C++的存储区分配划分

（1）堆。

　　堆上的内存通常编译器不负责处理这块内存，由程序来控制。这里的内存由new来分配，用delete释放。如果忘记delete会引起内存泄漏，但是程序结束后操作系统会自动回收

　　例如 int *p = new int[5];

　　首先在堆上申请了存储5个int的数组，然后在栈上申请内存存储指针p，就是说在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。如果释放这些内存呢？栈上的内存我们不用关心，编译器会自动处理，那在堆上申请的内存呢？delete p?p指向数组的首地址，也就是数组第一个变量的地址，所以delete p只删除了数组第一个变量的内存，并不能释放整个数组的内存，所以要delete []p，也就是说告诉编译器删除整个数组。

（2）栈。

　　栈上的内存由编译器直接负责处理，在编译器需要的时候就分配，不需要的时候就自动释放。例如函数的参数、局部变量等。

（3）自由存储区。

　　由malloc分配的内存，类似堆，但是释放由free完成。

　　自由存储区和堆并不完全是一回事，感兴趣的可以看这篇文章的分析　　https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/5060894.html

（4）全局/静态存储区。

　　全局变量和静态变量都放在这块内存中，这里的变量都会自动初始化。

（5）常量存储区。

　　这里面存储的是常量，理论上不允许修改。

 

下面说说不同存储区之间的差别

1、堆与栈

　　分配方式不同

　　空间大小不同

　　管理的方式不同

　　分配的效率不同

　　能否产生碎片不同

　　生长方向不同

　　分配方式：堆是动态分配的，没有静态分配。而栈分静态和动态分配两种方式。栈的静态分配由编译器完成，比如局部变量的分配；栈的动态分配由alloca函数进行分配，释放由编译器自动完成。

　　空间大小：在32位系统下，堆内存理论上可分配4G（2^32）大小，栈能分配的内存都是有限的，一般为几M。

　　管理方式：堆的申请和释放通过程序控制，如果不及时的释放就会造成内存泄漏(memory leak)；而栈是由编译器自动处理的，无需我么们关心。

　　分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供专门的支持--设置专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都会有专门的指令去完成，这就决定了栈的效率比较高。而堆是由C++函数库提供的，分配的方式比较复杂，比如在分配一块内存时，首先通过相应的算法在堆中搜索可用的足够大的空间，如果没有足够大的空间，就会调用系统函数去增加堆的空间，这样才能分配到足够大的空间，然后返回。因此堆的效率就比较低。

　　碎片的产生：堆的频繁new/delete势必会造成内存的不连续，从而造成大量的碎片，使程序的效率变低；但是栈不同，栈是先进后出，所以不可能有内存从栈的中间跳出，因此它的内存都是连续的，效率也就较高。

　　生长方向：堆是向上增长的，也就是内存地址增长的方向；栈是向下的，是往地址减小的方向。

 

参考http://www.cnblogs.com/hanyonglu/archive/2011/04/12/2014212.html