[C++]内存分配以及堆/栈讲解

一.内存分区

C++程序正式运行时，操作系统分配一部分内存空间，并分为以下几块分区:
1、栈: 自动分配释放 ，存放变量的值，函数等,栈区是一部分连续的内存空间，空间很小，一般为2M。
2、堆 : 由程序员分配管理，是不连续的内存区域,内存空间较大。
3、全局区和静态区：定义在全局作用域上的变量与静态变量一起存放在此区域，由操作系统在程序结束时回收
4、程序代码区：存放二进制代码。

二.栈区

栈区是一部分连续的内存空间，在分配内存时，与数据结构中的栈类似，堆叠地分配内存，栈区的分配速度比堆区要快，这是因为栈区是连续的内存空间，只需线性地移动栈顶指针，如果剩余的栈内空间能够满足申请的内存空间，就可以直接分配。

执行如下代码

int main()
{
	int a;
	a = 5; 
	int arr[5];
	arr[0] = 1;
	arr[1] = 2;
	arr[2] = 3;
	arr[3] = 4;
	arr[4] = 5;
	return 0; 
}

调试查看内存空间

可以发现先为a变量分配了4个字节的内存空间，然后经过移动栈顶指针，在地址更高的位置存储了arr数组，为其分配了20个字节的空间。

三.堆区

栈是一部分离散的内存空间，由多块大小不一的内存空间组成，堆的空间比较灵活，也比较大。
在程序运行时，操作系统会创建一个空闲列表，用以存储空闲的内存块，记录着它们的大小以及地址等情况。在C++中使用new关键字就可以在堆上申请内存空间，new实际上调用了malloc函数，这是在C中申请内存的函数，它调用底层操作系统的特定函数，于是操作系统根据申请内存的大小，遍历一遍空闲列表，找到一部分空间大小合适的内存空间，并修改这块空间此时的状态，并把这块堆区内存分配出去，这也解释了为什么堆区内存分配速度较慢。
需要注意的是，堆区开辟的内存需要手动释放，否则会导致内存泄漏。