C 与 C++之内存结构与管理
将通过以下两个内容来进行介绍 C 与 C++
C/C++程序的内存结构
C/C++内存管理详解 一、 C/C++程序的内训结构

1.1、动态分配内存和静态分配内存

一块程序被加载到内存中，首先，这块内存就存在两种属性：动态分配内存和静
态分配内存。
静态分配内存：程序编译和链接时就确定好的内存。
动态分配内存：程序加载、调入、执行时分配和回收的内存。

1.2、堆栈

堆与栈的区别：
（1）管理方式：堆中资源由程序员控制（通过 malloc/free、new/delete，容易
产生 memory leak），栈资源由编译器自动管理。
（2）系统响应：对于堆，系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程
序申请时，遍历该链表，寻找第一个大于所申请空间的空间的堆结点，删除空闲
结点链表中的该结点，并将该结点空间分配给程序（大多数系统会在这块内存空
间首地址记录本次分配的大小，这样 delete 才能正确释放本内存空间，另外，
系统会将多余的部分重新放入空闲链表中）。对于栈，只要栈的剩余空间大于所
申请空间，系统就会为程序分配内存，否则报异常出现栈空间溢出错误。
（3）空间大小：堆是不连续的内存区域（因为系统是用链表来存储空闲内存地
址的，自然不是连续），堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存（32 位
机器上理论上是 4G 大小），所以堆的空间比较灵活，比较大。栈是一块连续的
内存区域，大小是操作系统预定好的，windows 下栈大小是 2M（也有是 1M，
在编译时确定，VC 中可设置）。
（4）碎片问题：对于堆，频繁的 new/delete 会造成大量内存碎片，降低程序效
率。对于栈，它是一个先进后出（first-in-last-out）的结构，进出一一对应，不
会产生碎片。
（5）生长方向：堆向上，向高地址方向增长；栈向下，向低地址方向增长。
（6）分配方式：堆是动态分配（没有静态分配的堆）。栈有静态分配和动态分
配，静态分配由编译器完成（如函数局部变量），动态分配由 alloca 函数分配，
但栈的动态分配资源由编译器自动释放，无需程序员实现。
（7）分配效率：堆由 C/C++函数库提供，机制很复杂，因此堆的效率比栈低很
多。栈是机器系统提供的数据结构，计算机在底层对栈提供支持，分配专门的寄
存器存放栈地址，提供栈操作专门的指令。