程序在內存中的分佈

代碼段(.text),也稱文本段(Text Segment),存放着程序的機器碼和只讀數據,可執行指令就是從這裏取得的。如果可能,系統會安排好相同程序的多個運行實體共享這些實例代碼。這個段在內存中一般被標記爲只讀,任何對該區的寫操作都會導致段錯誤(Segmentation Fault)。

數據段,包括已初始化的數據段(.data)和未初始化的數據段(.bss),前者用來存放保存全局的和靜態的已初始化變量,後者用來保存全局的和靜態的未初始化變量。數據段在編譯時分配。

堆棧段分爲堆和棧:

  • (Heap):用來存儲程序運行時分配的變量。

       堆的大小並不固定,可動態擴張或縮減。其分配由malloc()、new()等這類實時內存分配函數來實現。當進程調用malloc等函數分配內存時,新分配的內存就被動態添加到堆上(堆被擴張);當利用free          等函數釋放內存時,被釋放的內存從堆中被剔除(堆被縮減) 堆的內存釋放由應用程序去控制,通常一個new()就要對應一個delete(),如果程序員沒有釋放掉,那麼在程序結束後操作系統會自動回收。

  • (Stack)是一種用來存儲函數調用時的臨時信息的結構,如函數調用所傳遞的參數、函數的返回地址、函數的局部變量等。 在程序運行時由編譯器在需要的時候分配,在不需要的時候自動清除。

        棧的特性: 最後一個放入棧中的物體總是被最先拿出來,這個特性通常稱爲先進後出(FILO)隊列。

        棧的基本操作: PUSH操作:向棧中添加數據,稱爲壓棧,數據將放置在棧頂; POP操作:POP操作相反,在棧頂部移去一個元素,並將棧的大小減一,稱爲彈棧。


堆和棧的區別

1.分配和管理方式不同 

  •  堆是動態分配的,其空間的分配和釋放都由程序員控制。

  •  棧由編譯器自動管理。棧有兩種分配方式:靜態分配和動態分配。

                    靜態分配由編譯器完成,比如局部變量的分配。

                    動態分配由alloca()函數進行分配,但是棧的動態分配和堆是不同的,它的動態分配是由編譯器進行釋放,無須手工控制。

2.產生碎片不同

  •  對堆來說,頻繁的new/delete或者malloc/free勢必會造成內存空間的不連續,造成大量的碎片,使程序效率降低。

  •  對棧而言,則不存在碎片問題,因爲棧是先進後出的隊列,永遠不可能有一個內存塊從棧中間彈出。

3.生長方向不同

  •  堆是向着內存地址增加的方向增長的,從內存的低地址向高地址方向增長。

  •  棧的生長方向與之相反,是向着內存地址減小的方向增長,由內存的高地址向低地址方向增長。


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