c++ new 堆 栈

根据32位的Windows系统默认有2GB的用户空间，则不能new超过2GB的，执行下列代码：

double *p = new double[128*1024*1024*2];

会出现下面的错误

error C2148: 数组的总大小不得超过 0x7fffffff 字节

也就是说数组的总大小不能超过2GB，但实际上刚好小于2GB也是有问题，执行下列语句会出现下列错误

double *p = new double[128*1024*(1024*2 -120)];

debug版本下报如下错误

release版本下报如下错误

并且release和debug模式下堆栈所能分配最大空间也是有区别，经测试release模式要额外需要120m左右的空间，dubug需要320M的空间，这些空间用于分配程序的代码段，静态区，进程和线程的默认堆栈，应该还有一些链接库，debug和release模式的区别可能是链接库的版本不一致，这是自己的理解，不确定对不对。

 

实际上new调的malloc，Windows上malloc调的HeapAlloc，HeapAlloc最后调的VirtualAlloc。
VirtualAlloc只能以比较大的单位（最小4KB）申请内存。HeapAlloc可以申请任意大小的内存。malloc基本上可以视为直接调用HeapAlloc（只是基本上）。new在调用malloc之后，如果是类会调用构造函数。

 

上面说的是堆，下面来说一下栈

每个线程都有一个独立的栈，默认大小是1M，栈主要用于存储局部变量和函数参数，例如在某一个函数A里调用另一个函数B，这两个函数里面的变量是共用一个栈，进入函数B时，B中的参数进行压栈操作，执行完毕返回时再出栈，这时如果参数内存过大或者递归调用过深，就会使压栈数据超出栈大小，造成栈溢出，在vs的debug模式下是这样的，但在release模式下分配超出栈大小数据却不会报错，并且实际内存也没有变化，好奇怪。

当然，我们可以修改栈空间的大小，vs中在属性->链接器->系统->堆栈保留大小可以修改，单位是字节，该值为0时表示默认1M的空间。

另外函数堆栈的清理方式决定了当函数调用结束时由调用函数或被调用函数来清理函数帧，在VC中对函数栈的清理方式由两种：

	参数传递顺序	谁负责清理参数占用的堆栈
__stdcall	从右到左	被调函数
__cdecl	从右到左	调用者

 

堆和栈的区别

 

1、内存空间

栈：在Windows下,栈是向低地址扩展数据结构，是一块连续内存区域。这句话意思是栈顶地址和栈最大容量是系统预先规定好，在WINDOWS下，栈大小是2M（也有说是1M，总之是一个编译时就确定常数），如果申请空间超过栈剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得空间较小。

堆：堆是向高地址扩展数据结构，是不连续内存区域。这是由于系统是用链表来存储空闲内存地址，自然是不连续，而链表遍历方向是由低地址向高地址。堆大小受限于计算机系统中有效虚拟内存。由此可见，堆获得空间比较灵活，也比较大。

2、分配速度

栈：只要栈剩余空间大于所申请空间，只需要移动栈顶指针就能完成分配，否则将报异常提示栈溢出。
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址链表，当系统收到程序申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中首地址处记录本次分配大小，这样，代码中delete语句才能正确释放本内存空间。另外，由于找到堆结点大小不一定正好等于申请大小，系统会自动将多余那部分重新放入空闲链表中。

堆空间开辟需要用系统函数，栈上直接修改指针.

 

内存分配方式有三种：   
   
   1.从静态存储区域分配。内存在程序编译时候就已经分配好，这块内存在程序整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。   
   
   2.在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器指令集中，效率很高，但是分配内存容量有限。   
   
   3.从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行时候用malloc或new申请任意多少内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。

 

参考地址：http://www.cnblogs.com/yyxt/archive/2015/02/02/4268304.html

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