c\c++ 复习基础要点04 C与C++程序的内存结构的不同

C与C++内存机制的不同

 

C与C++的内存机制虽然非常相似，但还是有些不同的地方

 

一．C内存机制

1.      栈（Stack）：

栈内存只在程序运行时出现，在函数内部使用的变量、函数的参数以及返回值将使用栈空间，栈空间由编译器自动分配和释放。

2.      堆（Heep）：

由malloc()/calloc()/realloc分配空间，free()释放所申请的空间。如果忘记free()，则会造成内存泄露，程序结束时可以会由系统回收，也许就一直占有着直至关机。

3.      全局区/静态区：

全局变量和静态变量存放区，程序一经编译，该区便存在。并且在C语言中初始化的全局变量和静态变量和未初始化的存放在相邻的两个区域（在C++中，由于编译器会给全局变量和静态变量自动初始化赋值，所以没有区分）。由于全局变量一直占据内存空间且不易维护，推荐少用。程序结束时释放。

   未初始化数据段（BSS）

   未初始化数据是在程序中声明，但是没有初始化的变量，在这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。

   只读数据段

    只读数据段是程序使用的一些不会被更改的数据，使用这些数据的方式类似查表式的操作，由于这些变量不需要更改，因此只需要放置在只读存储器中即可。

          已初始化读写数据段（RW data）

         已初始化数据是在程序中声明，并且具有初值的变量，这些变量需要占用存储器的空间，在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内，并具有初值，以供程序运行时读写。

4.      程序代码段

代码段由程序中执行的机器代码组成。在C语言中，程序语句进行编译后，形成机器代码。在执行程序的过程中，CPU的程序计数器指向代码段的每一条机器代码，并由处理器依次运行。

 

  代码段、只读数据段、读写数据段、未初始化数据段属于静态区域，而堆和栈属于动态区域。代码段、只读数据段和读写数据段将在连接之后产生，未初始化数据段将在程序初始化的时候开辟，而堆和栈将在程序的运行中分配和释放。

C语言程序分为映像和运行时两种状态。在编译-连接后形成的映像中，将只包含代码段（Text）、只读数据段（ROData）和读写数据段（RWData）。在程序运行之前，将动态生成未初始化数据段（BSS），在程序的运行时还将动态形成堆（Heap）区域和栈（Stack）区域。

 

 

二．C++内存机制

1.      栈（Stack）

位于函数内的局部变量（包括函数实参），由编译器负责分配释放，函数结束，栈变量失效

2.      堆（Heap）

     这里与C不同的是，该堆是由new申请的内存，由delete负责释放。

 

3.      自由存储区：

由malloc()/calloc()/realloc()分配空间，由free()释放。如果忘记free()了，则会造成内存泄露，程序结束时可能会由操作系统回收，也许就一直到关机。

   

4.      全局区/静态区

全局变量和静态变量存放区，程序一经编译，该区就存在。在C++中，由于编译器会给全局变量和静态变量自动初始化赋值，所以没有区分初始化和未初始化变量。

  

5.      常量存储区：

   这是一块比较特殊的存储区，专门存储不能修改的常量（如果采用非正常手段更改，当然也是可以的）。