内存分配中的堆栈静态区(全局区)只读区(常量区、代码区)

概述

示意图

高地址   栈区⬇️
         堆区⬆️
         静态区（全局区）
         常量区
低地址   代码区

• 代码区：存放程序的代码，即CPU执行的机器指令，并且是只读的。
• 常量区：存放常量(程序在运行的期间不能够被改变的量，例如: 10，字符串常量”abcde”， 数组的名字等)
• 静态区（全局区）：静态变量和全局变量的存储区域是一起的，一旦静态区的内存被分配, 静态区的内存直到程序全部结束之后才会被释放
• 堆区：由程序员调用malloc()函数来主动申请的，需使用free()函数来释放内存，若申请了堆区内存，之后忘记释放内存，很容易造成内存泄漏
• 栈区：存放函数内的局部变量，形参和函数返回值。栈区之中的数据的作用范围过了之后，系统就会回收自动管理栈区的内存(分配内存 , 回收内存),不需要开发人员来手动管理

main.cpp 
　　int a = 0;   //全局初始化区 
　　char *p1;   //全局未初始化区 
　　main() 
　　{ 
　　int b;     //栈 
　　char s[] = "abc";     //栈 
　　char *p2; //栈 
　　char *p3 = "123456";     //123456\0在常量区，p3在栈上。 
　　static int c =0； //全局（静态）初始化区 
　　p1 = (char *)malloc(10);  //堆
　　p2 = (char *)malloc(20);  //堆
   p1= "123456";   //123456\0在常量区，编译器将p1与p3所指向的“123456\0”优化成同一个地方。
　　}

申请后系统的响应

• 栈 只要栈剩余空间大于申请空间，系统就会分配，否则报栈溢出异常。
• 堆 当系统收到程序的申请时，会遍历空闲内存地址链表，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。

申请效率的比较

• 栈 系统分配，速度快，用户透明

• 堆 速度慢，会产生碎片，用户按需分配

  申请大小的限制

• 栈 系统有默认大小

• 堆 一般由系统内存所限

  全局变量、局部变量、静态全局变量、静态局部变量的区别是：

• 生存周期不同

• 作用范围不同

• 分配方式不同

• 全局变量具有全局作用域。全局变量只需在一个源文件中定义，就可以作用于所有的源文件。当然，其他不包含全局变量定义的源文件需要用extern 关键字再次声明这个全局变量。

• 局部变量也只有局部作用域，它是自动对象（auto），它在程序运行期间不是一直存在，而是只在函数执行期间存在，函数的一次调用执行结束后，变量被撤销，其所占用的内存也被收回。

• 静态局部变量具有局部作用域，它只被初始化一次，自从第一次被初始化直到程序运行结束都一直存在，它和全局变量的区别在于全局变量对所有的函数都是可见的，而静态局部变量只对定义自己的函数体始终可见。

• 静态全局变量也具有全局作用域，它与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话，它作用于定义它的文件里，不能作用到其它文件里，即被static关键字修饰过的变量具有文件作用域。这样即使两个不同的源文件都定义了相同名字的静态全局变量，它们也是不同的变量。

从分配内存空间看：全局变量，静态局部变量，静态全局变量都在静态存储区分配空间，而局部变量在栈里分配空间。

从以上分析可以看出， 把局部变量改变为静态变量后是改变了它的存储方式即改变了它的生存期。把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作用域，限制了它的使用范围。因此static 这个说明符在不同的地方所起的作用是不同的。

参考

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