1.內存分配方式

內存分配方式有三種：
1.從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。
2.從堆棧上分配。函數內的局部變量的存儲單元，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限。

3.從堆上分配，亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存，程序員自己負責在何時用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由程序員決定，使用非常靈活，但如果在堆上分配了空間，就有責任回收它，否則運行的程序會出現內存泄漏，頻繁地分配和釋放不同大小的堆空間將會產生堆內碎塊。

2.程序的內存空間

一個程序將操作系統分配給其運行的內存塊分爲5個區域：
　　1、棧區（stack）：由編譯器自動分配釋放，存放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。其操作方式類似於數據結構中的棧。
　　2、堆區（heap）：一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收。分配方式類似於鏈表。
　　3、靜態區，亦稱全局區。全局變量、靜態變量和常量都是存儲在該區的，程序結束後該區的變量由系統釋放。該區具體又可以三部分：

1）已初始化的全局變量和靜態變量。

2）未初始化的全局變量和靜態變量。

3）常量數據區。

　　4、文字常量區：程序代碼中使用的常量字符串，程序結束後由系統釋放。
　　5、程序代碼區：存放函數體的二進制代碼。

3.例子

[cpp] view plain copy

int a = 0;  //全局初始化區
char *p1;   //全局未初始化區

int main()
{
    int b;  //局部變量，棧區

    char s[] = "abc";       //局部變量，棧區, abc在常量區
    char *p2;               //局部變量，棧區
    char *p3 = "123456";    //123456在常量區，p3棧區。

    static int c =0;        //靜態變量，全局初始化區

    //動態函數分配的區域就在堆區。
    p1 = (char *)malloc( sizeof(char) * 10 );
    p2 = (char *)malloc( sizeof(char) * 20 );

    strcpy(p1, "123456"); //123456放在常量區

    return 0;
}

4 堆與棧的區別

4.1 申請方式

stack: 由系統自動分配，是由編譯器自動管理，無需我們手工控制。
　　heap: 需要程序員自己申請，並指明大小。對於堆來說，釋放工作由程序員控制，容易產生memory leak。
4.2 申請後響應

stack：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。

heap：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。

4.3 申請的空間大小

stack：在 WINDOWS下，棧的大小是2M，由編譯器決定。

heap：一般來講在32位系統下，堆內存可以達到4G的空間，從這個角度來看堆內存幾乎是沒有什麼限制的。

4.4 生長方式

stack：棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。

heap：向着內存地址增加的方向，是不連續的內存區域，系統使用鏈表來管理空閒的內存地址。

4.5 申請效率

stack：由於棧是編譯器自動管理的，因此棧的申請效率高，但程序員無法控制。

heap：堆由new或malloc動態申請，一般速度較慢，並且容易產生內存碎片。能被程序員控制，使用方便。

4.6 存儲內容

stack：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

heap：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。