C++中内存分区及其作用分析

术语

内存四大区：

• 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
• 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
• 栈区：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
• 堆区：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

内存的低地址与高地址：

低地址：存放在内存中地址小的位置（存放中的变量和数据）

高地址：存放在内存中地址大的位置（存放程序指令）

一、文本区(Text Segment)/代码区

也称为代码段，存放程序代码。在程序编译以后，代码被编译成机器码，并保存在Text Segment中。它通常是只读的，防止程序出现意外的修改。同时，代码段也是可共享的。多个相同的程序可共享同一份代码，从而节省内存空间。

二、数据区(Data Segment)/全局区

也称为静态数据区，存放定义的全局变量、静态变量等数据。数据区也分为两个部分，即初始化数据段和未初始化数据段。初始化数据段存放已经初始化过的全局变量和静态变量。未初始化数据段存放未经初始化的全局变量和静态变量，该区域的值默认为0。

三、栈区(Stack Segment)

栈区存放函数调用时的局部变量、参数等数据，系统根据函数调用的嵌套情况来自动管理栈区。当一个函数被调用时，函数的参数和返回地址被压入栈中，然后分配一定的栈空间存储局部变量。当函数返回时，返回值和之前压入栈中的返回地址被取出，栈空间被释放。在栈区分配变量和空间时，会从高地址往低地址分配内存。这是因为栈区存储数据的方式类似于数据的堆叠，后压入的数据会被放在先前数据的上面，而先压入的数据会被放在下面。每次分配栈内存时，栈指针会向下移动，每次释放栈内存时，栈指针会向上移动。（自顶向下分配内存）

四、堆区(Heap Segment)

动态分配内存的区域，程序员在程序运行时可以向操作系统申请一定大小的内存。在堆区分配的内存由程序员负责管理，使用完毕后，程序员需要调用释放内存系统来释放内存，以防止内存泄漏的发生。在堆区分配内存时，会从低地址往高地址分配，因为操作系统在分配空间时会记录哪些空间已经被分配出去。所以在分配时需要先查找堆区中未被分配的内存空间，并且需要记录本次分配所占用的空间大小和地址。（自底向上分配内存）

举例

//全局区
int global_variable = 0;//全局变量
static int static_variable = 1;//静态变量
const int global_const_variable = 10;//全局常量
int main() {
	//栈区
    int local_variable = 2;
	const int const_variable = 0;
	//堆区
	int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int));//C语言形式在堆区 1 个 int 类型变量的内存空间	
	free(ptr);// 释放指针 ptr 指向的内存空间
	int* p = new int[10]; // c++在堆区申请 10 个 int 类型变量的内存空间	
	delete[] p; // 释放指针 p 指向的内存空间
    return 0;
}

那么在编译后，程序将被划分为四个区域：

代码区：

存放main函数的机器码。

全局区：

存放定义的全局变量global_variable和静态变量static_variable。其中，global_variable存放在初始化数据段，static_variable存放在未初始化数据段。

堆区：

在程序运行过程中，可以使用malloc或new函数向堆区申请一定大小的内存空间。

栈区： 存放main函数的局部变量local_variable、函数参数和返回地址等数据。

到此这篇关于C++中内存分区及其作用分析的文章就介绍到这了,更多相关C++内存分区内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！