C/C++程序的内存分区

正确理解C/C++程序的内存分区，对程序员来说是最基本的要求。
网络上流形两大版本内存分区，分别为：

1. 五大内存分区：堆、栈、全局/静态存储区、自由存储区和常量存储区。
2. 五大内存分区：堆、栈、全局/静态存储区、字符串常量区和代码区。
   且不论以上两种分区孰是孰非，孰优孰劣，个人认为具体的内存分区和编译器有很大关系，不同编译器对内存的划分都不尽相同，但也大同小异。
   综合对比，查阅相关资料，提出个人对C/C++程序的内存分区的认识。可划分为四大内存分区：堆、栈、静态存储区和代码区，即内存四区。

堆区

由开发人员手动申请，手动释放，若不手动释放，程序结束后由系统回收，生命周期是整个程序运行期间。使用malloc或者new进行堆的申请，堆的总大小为机器的虚拟内存的大小。
说明：new操作符本质上是使用了malloc进行内存的申请，new和malloc的区别如下：
（1）malloc是C语言中的函数，而new是C++中的操作符。
（2）malloc申请之后返回的类型是void*，而new返回的指针带有类型。
（3）malloc只负责内存的分配而不会调用类的构造函数，而new不仅会分配内存，而且会自动调用类的构造函数。

注：理解机器虚拟内存看：https://zhuanlan.zhihu.com/p/96098896
malloc 是 memory(内存)+ allocation(分配)两个英文拼凑的。读['mælɒk]

栈区

由系统进行内存的管理。主要存放函数的参数以及局部变量。
在函数完成执行，系统自行释放栈区内存，不需要用户管理。
整个程序的栈区的大小可以在编译器中由用户自行设定，VS中默认的栈区大小为1M，可通过VS手动更改栈的大小。
64bits的Linux默认栈大小为10MB，可通过ulimit -s临时修改。

静态存储区

静态存储区内的变量在程序编译阶段已经分配好内存空间(虚拟内存地址，在程序执行时会映射到对应的物理地址处)并初始化（在程序开始执行时，在main方法运行前，就已经就位了）。这块内存在程序的整个运行期间都存在，它主要存放静态变量、全局变量和常量。
注意：
（1）这里不区分初始化和未初始化的数据区，是因为静态存储区内的变量若不显示初始化，则编译器会自动以默认的方式进行初始化，即
静态存储区内不存在未初始化的变量。
（2）静态存储区内的常量分为常变量和字符串常量（即字符串字面值），一经初始化，不可修改。常变量 分为编译期常变量和运行期常变量，区别是一个是在函数外定义的（存储在静态存储区），一个是在函数内定义的（存储在栈区），这里说的函数内定义的常变量只是用const一个限定词修饰的变量，如 const int a = 2。 如果是在函数内用static const 修饰变量，static在前，首先被它修饰的变量 首先是静态的，然后才是常变量，上面我们也说了静态变量是存储在静态存储区。
（3）字符串常量存储在静态存储区的常量区，字符串常量的名称即为它本身，属于常变量。这是说的就是 如 “abc”,“hello”,"中国人"的字符 串字面值。
（4）数据区的具体划分，有利于我们对于变量类型的理解。不同类型的变量存放的区域不同。后面将以实例代码说明这四种数据区中具体对应的变量。
（5）被const修饰的变量，可能存储在栈区，静态存储区，要看定义的地方。如果不涉及常量指针或指针常量 ，只是 如 const int a = 2;这种形式 ，是不允许修改 右值的。

代码区

代码区：存放程序编译后的二进制代码（存放二进制的机器指令），和 除字符串字面值外的其他类型的字面值都在代码区， 不可寻址(不可以寻址, 指的是不能通过&获得其地址)，这里说的不可寻址是指的这些位于代码区的字面值不可寻址，而位于代码区的函数等都是可以寻址的。

int a = 0;//静态全局变量区
char *p1; //编译器默认初始化为NULL
void main()
{
    int b; //栈
    char s[] = "abc";//s在栈，"abc"在字符串常量区，尾部加\0，在函数体内执行到此处时，把"abc\0",从静态存储区拷贝一份数据到栈区，赋值给s.
    char *p2 = "abc";//字符串字面值123456存储在字符串常量区，尾部加\0(这里的字符串字面值会被优化后，在静态存储区只存一份)，p2在栈上,在函数体内执行到此处时,把"abc\0",的首地址返给p2。现在的多数编译器都要求这种形式声明的字符串，前面加 const ,变成 const char *p2。防止修改静态存储区的字符串常量。而上面char s[] 操作修改的话，是修改自己栈里的那份数据，不是修改的静态存储区里的。
    static int c =0; //c在静态变量区，0为文字常量，在代码区
    const int d=0; //栈
    static const int d;//静态常量区
    p1 = (char *)malloc(10);//分配得来得10字节在堆区。
    strcpy(p1, "abc"); //123456放在字符串常量区，编译器可能会将它与p2所指向的"abc"优化成一个地方
}
当"abc" 被 加载到静态存储区时，是按照字符数组的方式存储在静态存储区的，会在其后面自动添加\0;
注：这里的"abc" 被优化后在静态存储区里只有一份。

总结

在理解C/C++内存分区时，常会碰到如下术语：数据区，堆，栈，静态存储区，静态区，常量区，常变量区，全局区，字符串常量区，静态常量区，静态变量区，文字常量区，代码区等等，初学者被搞得云里雾里。在这里，尝试捋清楚以上分区的关系。
数据区包括：堆，栈，静态存储区。
静态存储区包括：常量区（静态常量区），全局区（全局变量区）和静态变量区（静态区）。
常量区包括：字符串常量区和常变量区。
可以说，C/C++内存分区其实只有两个，即代码区（存放二进制的机器指令）和数据区。