C++中的内存分配

在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

　　堆：

堆就是那些由 new 分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个 new 就

要对应一个 delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。堆可以动态地扩展和收
缩。

      栈：

      栈就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量

、函数参数等。在一个进程中，位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈，编译器用它来实现函数的调用。和堆一样
，用户栈在程序执行期间可以动态地扩展和收缩。

　　 自由存储区：

自由存储区就是那些由 malloc 等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用 free 来结束自己的生

命的。

全局/静态存储区：

　 全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的 C 语言中，全局变量又分为初始化
的和未初始化的（初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域

，同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵，程序结束后由系统自行释放），在 C++ 里面没有

这个区分了，他们共同占用同一块内存区。

常量存储区：

　　 常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段
也可以修改，而且方法很多）


堆和栈的区别分为一下几个地方：

　1、管理方式不同；

　2、空间大小不同；

　3、能否产生碎片不同；
　4、生长方向不同；
　5、分配方式不同；

　6、分配效率不同

管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产
生memory leak。


　　空间大小：一般来讲在 32 位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制
的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好像是，记不
清楚了）。当然，我们可以修改：打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在 Category 中选中 
Output，然后在 Reserve 中设定堆栈的最大值和 commit。注意：reserve 最小值为 4Byte；commit 是保留在虚
拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。

　　碎片问题：对于堆来讲，频繁的 new/delete 势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效
率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不
可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细的可以参考数据结构
，这里我们就不再一一讨论了。

　　生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是
向下的，是向着内存地址减小的方向增长。

　　分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编
译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由 malloc 函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动
态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。

　　分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，
压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是 C/C++ 函数库提供的，它的机制是很复杂的
，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索
可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程
序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。


一般所说的堆栈（stack)往往是指栈，先进后出，它是一块内存区。用以存放程序的局部变量，临时变量，函数的参数，返回地址等。在这块区域中的变量的分配和释放由系统自动进行。不需要用户的参与。   
   而在堆(heap,先进先出)上的空间则是由用户进行分配，并由用户负责释放