JAVA/C++ 堆栈详解

最近在读《Thinking in Java 》，在博客上分享下笔记。小白入门，欢迎批评指正！

1. Java与C++在内存分配上的异同

内存区域	共性	C++	Java
寄存器	位于处理器内部，最快的存储区，由编译器根据需求进行分配，无法直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。	C和C++允许向编译器建议寄存器的分配方式。
栈	位于通用RAM中，由编译器自动分配释放，存放基本数据类型及对象引用等。创建程序时，系统知道存储在栈内的所有项的确切生命周期。	C++的局部对象也分配在栈中，函数结束后对象被自动销毁。	Java不允许创建局部对象，所以Java对象永远不可能存储于此
堆	位于RAM区，供程序员分配的内存区域（new、malloc）	C++中new、malloc创建的对象或分配的内存空间，使用完后必须手动释放delete、free，否则可能会出现内存泄漏	Java中new出来的对象或数组。由JVM垃圾回收器进行管理，使用后无需手动释放。
其他		静态区、文字常量区、程序代码区	方法区（也叫静态区），存放整个程序中唯一的元素，如class和static变量，能被所有线程共享。

2. 局部对象（Java不运行创建局部对象）

局部对象是C++中的概念，指不是通过new的方式创建的对象，存储于栈中，随函数结束而销毁。Java不允许创建局部变量，故Java对象均存储在堆上。因此，C++中不要反悔局部对象的指针和引用（更具体地说，不能返回超过栈顶的对象的指针和引用）。可以返回的对象包括：
1. 通过new分配的对象
2. static对象
3. 函数调用之前创建的局部对象

举以下代码为例，可以看到，test0生命周期结束后，局部变量自动释放。

#include "iostream"
using namespace std;

class Person
{
    public:
        Person(int a);
        ~Person();
        int getId();

    private:
        int id;
};

Person::Person(int a)
{
    id = a;
}

Person::~Person()
{
    cout << "释放对象: "<< id << endl;
}

int Person::getId()
{
    return id;
}

/*返回局部对象的指针*/
Person *test0()
{
    Person *p = &Person(0);
    return p;
}
/*返回new创建的对象的指针*/
Person *test1()
{
    Person *p = new Person(1);
    return p;
}
/*返回static对象的指针*/
Person *test2()
{
    static Person temp(2);//在静态区创建的对象，随程序一起结束
    Person *p = &temp;  
    return p;
}

void main()
{
    Person *p0, *p1, *p2;
    p0 = test0();
    p1 = test1();
    p2 = test2();
    cout << "p0 ID: " << p0->getId() << endl;
    cout << "p1 ID: " << p1->getId() << endl;
    cout << "p2 ID: " << p2->getId() << endl;
    delete p1;
    cout << "p1 ID: " << p1->getId() << endl;
    //delete p2;  报错，不能delete静态对象
    system("pause");
}

输出：

释放对象: 0
p0 ID: 17047552
p1 ID: 1
p2 ID: 2
释放对象: 1
p1 ID: -572662307

3 C++堆内存可以手动释放，栈和静态区不能手动释放

c++ 栈中和静态区建立的对象都不能delete，因为栈和静态区都不是程序员直接可操作存储区。而java不存在这些说法，因为java对象都是new出来的（String似乎是个例外）。
参见以下代码，Person类不变。

    void main()
    {
        Person p0(0);
        static Person p1(1);
        Person *p2 = new Person(2);

        delete &p0;  //报错，栈局部对象
        delete &p1;  //报错，静态区对象
        delete p2;   //正确，堆对象
    }

4 总结

1. 无论是java还是c++， 函数可以返回new出来的对象（确切说，存储在堆上的对象）的引用（或c++指针）
2. c++不可以返回局部对象的引用或指针

参考文献
Think in Java
C/C++堆栈指引
深入理解Java的栈与堆栈

注意
JAVA中的数据存储（堆及堆栈）中所说的栈中数据共享似乎有误。