内存基础原理和使用方法【c++】

栈内存

在C++中，栈（stack）是一种非常重要的内存区域，用于存储函数的局部变量、函数参数以及返回地址等。栈内存的特点和使用方式如下：

栈内存的特点

1. 自动分配和释放：

   • 栈内存由编译器自动管理。当函数被调用时，函数的局部变量、参数等会被压入栈中；当函数结束时，这些数据会自动从栈中弹出并释放。因此，栈内存的分配和释放是非常高效的，不需要手动管理。

2. 有限的大小：

   • 栈内存通常是有限的，并且由操作系统决定其大小。一般情况下，栈的大小较小（通常为几MB），这意味着不能在栈中存储过多或过大的数据。例如，不能在栈中分配非常大的数组或数据结构，否则可能导致栈溢出（Stack Overflow）。

3. 高效的访问：

   • 由于栈是基于LIFO（后进先出）原则管理的，所以栈内存的访问速度非常快。局部变量可以通过栈指针直接访问，这比在堆中分配内存要快得多。

4. 内存布局紧凑：

   • 栈内存的分配是连续的，这意味着每个函数调用都会在栈上分配一个连续的内存块。这种紧凑的布局有助于提高缓存命中率，从而提升程序的性能。

栈内存的使用方式

1. 局部变量：

   • 在函数内部声明的局部变量会自动分配在栈上。函数调用结束时，这些变量会被自动释放。

   void function() { int localVar = 10; // localVar在栈上分配 } // 函数结束时，localVar被自动释放
   

2. 函数参数：

   • 当函数被调用时，传递给函数的参数会被压入栈中，供函数内部使用。

   void function(int param) { // param在栈上分配 }
   

3. 递归调用：

   • 递归函数的每次调用都会在栈上分配新的内存块来存储当前调用的局部变量和参数。递归深度过大时，可能导致栈溢出。

   void recursiveFunction(int n) { if (n > 0) { recursiveFunction(n - 1); } }

4. 函数返回地址：

   • 每次函数调用时，调用