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1、C C+中的内存管理 char*p=abc与charp=abc的不同 问题引入： 在实习过程中发现了一个以前一直默认的错误，同样char*c=abc和charc=abc,前者改变其内容程序是会崩溃的，而后者完全正确。 程序演示： 测试环境Devc+ 代码 #include<iostream> usingnamespacestd; main() char*c1=abc; charc2=abc; char*c3=(char*)malloc(3); c3=abc; printf(%d%d%sn,&c1,c1,c1); printf(%d%d%sn,&c2,c2,c2);
2、printf(%d%d%sn,&c3,c3,c3); getchar(); 运行结果 22936284199056abc 22936242293624abc 22936204199056abc 参考资料： 首先要搞清楚编译程序占用的内存的分区形式： 一、预备知识程序的内存分配 一个由c/C+编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、栈区（stack）由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 2、堆区（heap）一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。 3
3、、全局区（静态区）（static）全局变量和静态变量的存储是放在一块的，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和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。 4、文字常量区常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。 5、程序代码区 这是一个前辈写的，非常详细 /main.cpp inta=0; char*p1; main() intb;栈 chars=abc;/栈/全局初始化区/全局未初始化区 char*p2;/栈 /1234560在常量区，p3在栈上。 /全局（静态）初始化区 /分配得来得10和20字节的区域就在堆区。 /1234560放在常量区，编译
4、器可能会将它与p3所向123456优化成一个char*p3=123456;staticintc=0；p1=(char*)malloc(10);p2=(char*)malloc(20);strcpy(p1,123456); 地方。 二、堆和栈的理论知识 2.1申请方式 stack: 由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量intb;系统自动在栈中为b开辟空间 heap: 需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数 如p1=(char*)malloc(10); 在C+中用new运算符 如p2=(char*)malloc(10); 但是注意p1、p2本身是在栈中的。 2.2 申请后
5、系统的响应 栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。 堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时， 会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。 2.3申请大小的限制 栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连
6、续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。 2.4申请效率的比较： 栈:由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。 堆:是由new分配的内存，一般速度比较慢，
7、而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈,而是直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。 2.5堆和栈中的存储内容 栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。 堆：一
8、般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。 2.6存取效率的比较 chars1=aaaaaaaaaaaaaaa; char*s2=bbbbbbbbbbbbbbbbb; aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的； 而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的； 但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。 比如： #include voidmain() chara=1; charc=1234567890; char*p=1234567890; a=c1; a=p1; return; 对应的汇编代码 10:a=c1; 004010678A4DF1mov
9、cl,byteptrebp-0Fh 0040106A884DFCmovbyteptrebp-4,cl 11:a=p1; 0040106D8B55ECmovedx,dwordptrebp-14h 004010708A4201moval,byteptredx+1 004010738845FCmovbyteptrebp-4,al 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。 2.7小结： 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出： 使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗
10、菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。自我总结： char*c1=abc;实际上先是在文字常量区分配了一块内存放abc,然后在栈上分配一地址给c1并指向这块地址，然后改变常量abc自然会崩溃 然而charc2=abc,实际上abc分配内存的地方和上者并不一样，可以从 4199056 2293624看出，完全是两块地方，推断4199056处于常量区，而2293624处于栈区 2293628 2293624 2293620这段输出看出三个指针分配的区域为栈区，而且是从高地址到低地址 2
11、2936204199056abc看出编译器将c3优化指向常量区的abc 继续思考： 代码： #include<iostream> usingnamespacestd; main() char*c1=abc; charc2=abc; char*c3=(char*)malloc(3); /*c3=abc/error strcpy(c3,abc); c30=g; printf(%d%d%sn,&c1,c1,c1); printf(%d%d%sn,&c2,c2,c2); printf(%d%d%sn,&c3,c3,c3); getchar(); 输出： 22936284199056abc 22936242293624abc 22936204012976gbc 写成注释那样，后面改动就会崩溃 可见strcpy(c3,abc);abc是另一块地方分配的，而且可以改变，和上面的参考文档说法有些不一定，而且我不能断定4012976是哪个区的，可能要通过算区的长度，希望高人继续深入解释，谢谢