关于内存的理解

首先了解一下什么是内存:
内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
内存从高地址到低地址的顺序依次为:栈区、堆区、BSS段、数据区、代码段


(栈区是从高地址到低地址存储,堆区是从低地址到高地址存储)

栈区:是在编译器需要的时候分配,不需要的时候自动释放和清除变量的存储区。栈区存储的是局部变量、函数的参数等,在一个进程中,位于地址空间顶部的是用户栈,编译器用它来实现函数调用。

堆区:动态分配的内存。就是在实例化一个对象的时候,系统分配给对象的内存块,这块内存需要程序员进行手动释放,编译器并不会自动释放这块内存,(在实例化一个对象的时候同时创建一个与类的对象名相同的指针,这个指针存放在栈区,在代码结束时编译器会释放栈区的内存,这样对象的指针就不存在了,如果程序员不去手动释放分配给对象的内存块,就会造成内存泄露(Memory leak))

BSS段:存放的是未被初始化的全局变量和静态变量。

数据区:存放的是已经被初始化的全局变量和静态变量,还有一些字符常量、常量等。

代码段:存放的是被编译之后的二进制的代码的内容。

关于 堆 栈 的区别

区分堆和栈,先举个例子:

class person{
public:
 int height;
 int weight;
 int volume();
}
Person *p = new Person;

上面是实例化一个对象的例子,首先,我们给对象分配了一块堆内存,在栈内存中存放了一个指向对象的堆内存的指针p。堆内存申请之后需要程序员的手动释放(delete p)
堆、栈区别:

释放:对于栈区,是由系统自行管理(申请和释放)。对于堆区,由程序员管理进行控制申请和释放。
(容易产生内存泄露)
存储方向:对于栈区,存储的方向是向下的,从高地址到低地址存储。对于堆区,存储方向是向上的,
从低地址到高低之存储。
分配:对于栈区,有两种的分配方式:静态分配和动态分配。静态分配是由系统完成(局部变量的内存分配),
动态分配由malloc进行分配,与堆区不同,栈区的动态分配是系统释放。对于堆区:都是动态分配的。
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。
  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.

(new 可以认为是 malloc 加构造函数的执行,new 出来的指针是直接带类型信息的,而 malloc 返回的都是 void 指针。在执行运算符 delete 时相应地会调用对象的析构函数,而调用 free 函数时则不会——这是很有用的:当你类里面包含了其他类的指针变量并且你在你类的析构函数里面释放了该指针变量,通过执行 delete 运算符能隐式调用对象的析构函数来释放指针变量所指向的空间。)

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • JVM内存模型Java虚拟机(Java Virtual Machine=JVM)的内存空间分为五个部分,分别是: ...
    光剑书架上的书阅读 2,477评论 2 26
  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,169评论 11 349
  • __block和__weak修饰符的区别其实是挺明显的:1.__block不管是ARC还是MRC模式下都可以使用,...
    LZM轮回阅读 3,278评论 0 6
  • C语言中内存分配 在任何程序设计环境及语言中,内存管理都十分重要。在目前的计算机系统或嵌入式系统中,内存资源仍然是...
    一生信仰阅读 1,144评论 0 2
  • 朋友这个月结婚,人生第一次,我要当伴娘了。总是听人说当伴娘超过三次就嫁不出去了,我想了很久这有什么科学依据,估摸着...
    lilfreak_阅读 198评论 0 2