内存管理机制(2020-02-16)

在学习静态成员的时候，不少知识点设计到了内存这一块，之前在学习C语言和数据结构的时候也在这一块遇到了不少迷惑，今天就打开这扇门，一探究竟，持续补充~

对一个程序来说，它会占用哪些内存：

静态区/全局数据区：

用来存放全局变量、静态全局变量、静态局部变量。在程序结束后由系统回收。
这个区域可以可能分成以下内存区域(查了一些资料，用了汇编原理来介绍此块，目前仅作了解)：

• 1.BSS段(bss segment):BSS(Block Started by Symbol),用来存放程序中未初始化的全局变量和静态变量的一块内存区域，在程序运行之前会被自动清0。
• 2.数据段(data segment):用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。

文字常量区

用来存放常量字符串，程序结束后由系统自动释放。

程序代码区

用来存放函数体的二进制代码。

栈(stack)

存放函数的参数名，局部变量的名，由编译器自动分配释放。

堆(heap)

存放动态分配的内存，如用malloc和new动态分配的内存，由程序员自己释放，如free和delete，如果程序员不释放(warning！可能会造成内存泄露)，程序结束后系统可能会对其回收。

下面以几行代码来认识上述的几个区域：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>

using namespace std;

static int a = 1;  //存放在全局数据区(初始化区)

int b;             //存放在全局数据区(未初始化区，会被自动清0)

int main()
{
    int c = 0;     //存放在栈区
    
    char d[100] = "helloworld";  //"helloworld"存放在常量区，s存放在栈区
    
    int* e = (int*)malloc(10*sizeof(int)); //申请的空间存放在堆区
    
    int* f = new int [10]; //申请的空间存放在堆区
    
    static int g = 0;   //存放在全局数据区(初始化区)
    
    return 0;
}

从网络上找了两张图，我觉得非常形象： 1.图源网络
2.图源网络

接下来对这些区域的相关知识再作补充：

栈(stack)和堆(heap)

• 1.栈是一种后入先出的数据结构，在Windows中，栈是由高地址向低地址生长的，这表明栈顶地址以及栈的最大容量是系统规定好的，一般情况下是2M，如果申请的空间超过了栈中剩余的空间，就会发生栈溢出的问题(Overflow)。而堆(这里的堆不是数据结构中的堆)是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，因为系统使用的是链表来存放那些空闲的内存地址的，而链表的遍历是由低地址向高地址。堆的大小和计算机的内存有关，所以比栈大得多，一般有4G，所以当我们定义一个大数组时，放在栈中可能会导致栈溢出，放在堆中就没问题。

• 2.关于效率，栈虽然空间小，但是由系统自动分配，速度较快，而堆是程序员动态申请的内存，速度比较慢，而且如果程序员不手动释放自己申请的内存，可能会发生一些内存泄漏，但是十分方便，所以当我们定义一个变量时，需要考虑一下后果和效率再选择合适的地方去定义这些变量。

-3. ....

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先写到这，本想举一个栈向下生长和堆向上生长的例子，但是我发现再网页上和VS上的结果不一样，网上暂时没查询到有效的信息，暂时记录一下，另外，关于"段"的知识还没有学习过，但是涉及到内存，肯定时绕不过的，慢慢补充吧，学无止境嘛！
2020年2月16日

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