内存分布及相关面试题
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在C/C++中内存分为5个区,分别为
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栈区:
指那些由编译器在需要的时候分配,不需要时自动清除的变量所在的存储区。如函数执行时,函数的形参以及函数内的局部变量,返回值分配在栈区,函数运行结束后,形参和局部变量出栈(自动释放)。栈内存分配效率高但是分配的内存空间有限
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堆区:
指那些手动分配释放的存储区,如果不释放这块内存,内存将一直被占用,直到程序运行结束由操作系统进行回收。C语言中使用malloc,free申请和释放空间,C++中使用new、delete分配和释放空间
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未初始化全局变量(BSS)区:
未初始化的全局变量和静态变量被初始化为 0,加载到内存后才分配空间。
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初始化全局变量(数据区):
常量数据就是存储在这里的,如形如”abc”的字符串就存储在常量区,存储在常量区的只读不可写。const 修饰的全局变量也存储在常量区(取决于编译器),而const修饰的局部变量依然存储在栈上。
全局变量和静态变量的存储是放在一起的,其中初始化的全局变量和静态变量在一个区域(初始化区),这块空间当程序运行结束后由系统释放
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代码区:
存放函数体的二进制代码
堆区栈区对比:
1、申请方式:
栈由编译器管理,自动分配,速度快;
堆的分配和释放由程序猿管理(malloc、free),使用方便容易产生内存碎片,造成内存泄漏和二次删除;
2、申请大小:
栈是向低地址生长的数据结构,是一块连续的内存,能从栈获得的空间较小,编译期确定大小;我们可以在终端中使用ulimit -a 命令查看栈空间上限;
堆是向高地址生长的数据结构,是一个不连续的存储空间,内存获取比较灵活,也比较大
3、 申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,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的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。 另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
4、堆和栈中的存储内容
栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中的下一下可执行语句的地址,然后是函数的各个参数,然后是函数中的局部变量等。当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排
内存泄漏
malloc与new区别总结
在linux中的内存分布