程序运行时的内存分配情况

以下内容来自《C++编程实战宝典》

　　变量和函数占用的内存是系统在程序运行时为程序分配的，但并不是所有的变量和函数都被分配在同一块内存区域中。对于一个C++程序来说，系统一般采用3种方式为程序分配内存，下面将分别介绍这3种方式。

　　（1）从静态存储区域分配

　　　　这部分内存在程序编译的时候就已经分配好，并且这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如在函数外定义的全局变量，以及在创建时使用static修饰符的变量。在该区域存储的内容一般是全局变量，其中存储在数据段中的全局变量通常已经被初始化。

　　（2）在栈上进行内存分配

　　　　这部分区域被称为堆栈，但这只是一种习惯性说法，并不是堆和栈的统称。该部分存储的变量一般是在函数体中定义的局部变量（不包括static声明的变量，static意味着变量存放在数据段中），除此之外，经常在栈区出现的还有传递给函数的参数和函数的返回值等。栈区变量的生存周期是在入栈前（函数开始被调用）获得内存空间，而在出栈时（函数结束调用）释放内存空间。因此尽量不要将函数中的局部变量作为函数的返回值，因为在函数调用结束后，局部变量就不存在了，再使用此变量的值作为返回值，会使程序获取的返回值有可能为随机数。在执行函数时，函数体内的局部变量在栈上被自动创建，而在函数执行结束时，这些存储单元自动被释放。栈内存分配由操作系统完成而不需要程序员手动参与。因此其执行效率非常高。但是整个栈区可以被分配的内存容量有限。因此定义过多的未使用的局部变量会使程序执行变慢。

　　（3）从堆上分配

　　　　通常称为动态分配的内存，该部分内存区域的大小并不固定，当程序运行时有程序员用 malloc() 函数等内存分配函数来分配，或使用 new 操作符等系统提供的函数来分配。该内存的大小可以根据程序中的实际需要来指定。该部分内存空间不会随着函数运行的结束而被自动回收，也不会被自动释放，需要程序员自己用 free() 函数或 delete 操作符进行内存的回收。动态内存的生存期由程序员自行决定，但如果分配了空间，就必须对其回收，否则运行的程序会出现内存泄漏，并且频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块，间接降低内存空间的使用率，严重时会产生大量内存碎片。

　　　　（内存碎片是一些分散的内存区域，大量内存碎片的存在会降低内存的使用率。）

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