操作系统中堆和栈详解

最新推荐文章于 2024-07-07 09:00:00 发布

KiteRunner24

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分类专栏：操作系统

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhaobryant/article/details/42010029

本文详细介绍了操作系统中堆和栈的区别，包括它们的内存分配、申请方式、系统响应、大小限制、申请效率、存储内容以及存取效率。堆提供更大的灵活性，但效率较低，而栈则快速高效，但空间有限。理解堆栈原理对优化程序内存使用至关重要。

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一、程序的内存分配

对于一个由C/C++编译的程序，其所占用的内存可以划分为以下几个部分：

栈区（stack）—— 由操作系统自动分配和释放，主要用于存放函数参数值，局部变量等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区（heap）—— 一般由程序员动态分配和释放，若程序员不主动释放，则程序结束后由操作系统回收。注意，它与数据结构中的堆是不同的，分配方式类似于链表。
BSS段——主要用于存放未初始化的静态变量和全局变量，可读写，它在程序结束后由操作系统进行释放。
数据段（data）——主要用于存放已初始化的静态变量和全局变量，可读写，它在程序结束后由操作系统释放。
代码段（text）——主要用于保存程序代码，包括CPU执行的机器指令，同时全局常量也是保存在代码段的，如字符串字面值。

二、程序实例

/main.cpp
int a = 0;                       // 全局初始化区域
char *p1;                        // 全局未初始化区域
int main(){
    int b;                       // 栈
    char s[] = "adoryn";         // 栈
    char *p2;                    // 栈
    char *p3 = "zhaobryant";     // 字符串字面量存放在常量区，p3存放在栈上
    static int c = 0;            // 全局（静态）初始化区域
    p1 = (char *)malloc(10);
    p2 = (char *)malloc(20);     // 分配获得的10和20字