关于C/C++的存储区

在C和C++中，有三种使用存储区的基本方式:
1)静态存储区(Static Memory)
在静态存储区中，连接器(linker)根据程序的需求为对象分配空间。全局变量、静态类成员以及函数中的静态变量都被分配在该区域中。一个在该区域中分配的对象只被构造一次，其生存期一直维持到程序结束。在程序运行的时候其中的地址是固定不变的。在使用线程(thread,共享地址空间的并发物)的程序里，静态对象可能会引起一些问题，因为这时的静态对象是被共享的，要对其正常访问就需要进行锁定操作。

2)自动存储区(Automatic Memory)
函数的参数和局部变量被分配在此。对同一个函数或区块的每一处调用，其在该区域内都有自己单独的位置。这种存储被自动创建和销毁；因而才叫做“自动存储区”。自动存储区也被称为是“在栈上的(be on the stack)”。

3)自由存储区(Free Store)
在该区域中，程序必须明确的为对象申请空间，并可以在使用完毕之后释放申请到的空间(使用new和delete运算符)。当程序需要其中更多的空间时，就使用new向操作系统提出申请。通常情况下，自由存储区(也被称作动态存储区或者堆(heap))在一个程序的生存期内是不断增大的，因为其间被其它程序占用的空间从来都不被归还给操作系统。

堆和栈分别是内存区域的一种划分!
一般分成5个区，分别是堆，栈，自由存储区，全局/静态区和常量存储区！
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楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。

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。

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，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-----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
至于堆和栈的主要区别体现在以下一个方面:
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。但是对于堆来讲，一般都是有一定的空间大小的碎片问.因为,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alloca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。（这就是上篇装拆箱中关于使用堆的效率极低的主要原因）从这里我们可以看到，堆和栈相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；由于可能引发用户态和核心态的切换，内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的，就算是函数的调用也利用栈去完成，函数调用过程中的参数，返回地址，EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以，我们推荐大家尽量用栈，而不是用堆。虽然栈有如此众多的好处，但是由于和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。无论是堆还是栈，都要防止越界现象的发生（除非你是故意使其越界），因为越界的结果要么是程序崩溃，要么是摧毁程序的堆、栈结构，产生以想不到的结果,就算是在你的程序运行过程中，没有发生上面的问题，你还是要小心，说不定什么时候就崩掉，那时候debug可是相当困难。
另外，把堆栈合起来说，那它的意思是栈，可不是堆。