局部變量、全局變量、堆、堆棧、靜態和全局

一般全局變量存放在數據區，局部變量存放在棧區，
動態變量存放在堆區，函數代碼放在代碼區。
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棧區是普通的棧數據結構,遵循LIFO後進先出的規則,局部變量安排在那裏是ASM時就規定的,這樣可以在一個函數結束後平衡堆棧,操作簡單,效率高
堆(動態區)在這裏應當叫堆棧(不要和數據結構中的堆搞混)是程序在編譯時產生的一塊用於產生動態內存分配使用的塊,操作比較棧要麻煩許多,在分配時要判斷最優的地址(防止產生無用的內存碎片(由於屢次的NEW和DELETE產生的夾在兩塊使用中內存中的空餘小內存(不容易被分配))),分配和回收時的效率比棧低多了
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棧是系統提供的功能，特點是快速高效，缺點是有限制，數據不靈活；而堆是函數庫提供的功能，特點是靈活方便，數據適應面廣泛，但是效率有一定降低。棧是系統數據結構，對於進程/線程是唯一的；堆是函數庫內部數據結構，不一定唯一。不同堆分配的內存無法互相操作。棧空間分靜態分配和動態分配兩種。靜態分配是編譯器完成的，比如自動變量(auto)的分配。動態分配由malloc函數完成。棧的動態分配無需釋放(是自動的)，也就沒有釋放函數。爲可移植的程序起見，棧的動態分配操作是不被鼓勵的！堆空間的分配總是動態的，雖然程序結束時所有的數據空間都會被釋放回系統，但是精確的申請內存/ 釋放內存匹配是良好程序的基本要素。
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堆是程序員管理的,棧是系統管理的.  
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對比：
1 性能
棧：棧存在於RAM中。棧是動態的，它的存儲速度是第二快的。stack
堆：堆位於RAM中，是一個通用的內存池。所有的對象都存儲在堆中。heap

2 申請方式
stack: 由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中爲b開闢空間
heap: 需要程序員自己申請，並指明大小，在c中malloc函數 如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符 如p2 = (char *)malloc(10); 但是注意p1、p2本身是在棧中的。

3 申請後系統的響應
棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將爲程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。
堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閒結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鏈表中。

4 申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閒內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

5 申請效率的比較
棧由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，他不是在堆，也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。

6 堆和棧中的存儲內容
棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。
堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

7 存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；
但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(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;
}
對應的彙編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據edx讀取字符，顯然慢了。

小結：
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：
使用棧就象我們去飯館裏吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。
全局變量、靜態數據、常量存放在全局數據區，所有函數的代碼存放在代碼區，爲運行函數而分配的局部變量、函數參數、返回數據、返回地址等存放在棧區。  
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另外關於靜態和全局的一些問題：
靜態變量的特點：

1、   一次存儲：靜態局部變量只被初始化一次，下一次初始化根據上一次的結果值，有點類似於c++中類的靜態成員變量，即無論該類型生成多少個實例對象，所有的對象共用一個靜態變量，到這裏就是無論這個函數調用多少次，該靜態變量只初始化一次，並沒有因爲超出其生存期而被銷燬，只是外部不可見而已，用個例子說明之：

void   fun1( int   v )
{
     static   int   value = v;
     static   int   value = v;
}
int   main( int   arc, char   *args[ ])
{
     fun1( 50 );
     fun1( 100 );
}
         執行的結果是：value : 50   value : 50
         說明在第二次調用fun1( )時的初始化value的採用的是上一次value的值，value在靜態區的存儲空間並沒有因爲fun1( )的結束而被釋放，即體現了一次存儲；

2、   作用域限定：靜態修飾的作用域限定功能同時體現在函數與變量上；

a)對於函數而言，任何用static修飾的函數，其作用域僅爲當前源文件，而對外部來說這個函數是不可見的，即只有和其在同一源文件中的函數才能調用這個靜態函數；反過來說，如果一個函數僅僅被同一源文件中的其他函數調用，那麼這個函數應該聲明爲靜態的，這樣做的好處在於：可以一定程度上的解決不同源文件之間函數的命名衝突問題；
b)對於變量而言，static修飾的全局變量，只在當前源文件中有效，對外部不可見，外部文件不能夠引用；
顧名思義，全局變量是指能夠在全局引用的變量，相對於局部變量的概念，也叫外部變量；同靜態變量一樣，全局變量位於靜態數據區，全局變量一處定義，多處引用，用關鍵字“extern”引用“外部”的變量。
全局變量也可以是靜態的，在前面有過說明，靜態全局變量的意義就是不讓“外部”引用，是單個源文件裏的全局變量，即是編譯階段的全局變量，而不是連接階段的全局變量。
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通過上面的分析，我們不難得出以下結論：
1.靜態函數與普通函數的區別在於：靜態函數不可以被同一源文件以外的函數調用。
2.靜態局部變量與普通局部變量的區別在於：靜態局部變量只初始化一次，下一次初始化實際上是依然是上一次的值；
3.靜態全局變量與普通全局變量的區別在於：靜態全局變量的作用域僅限於所在的源文件。