五星 C++ 内存管理

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C++ 内存分区：栈、堆、全局/静态存储区、常量存储区、代码区。

栈：存放函数的局部变量、函数参数、返回地址等，由编译器自动分配和释放。

栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。

堆：动态申请的内存空间，就是由 **malloc **分配的内存块，由程序员控制它的分配和释放，如果程序执行结束还没有释放，操作系统会自动回收。（是可能会会释放，所以说，用完了一定记得要释放，不然会造成内存泄露）。

堆一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收。注意这里说是可能，并非一定。所以我想再强调一次，记得要释放！注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

当内存不再使用的时候，应使用free()函数将内存块释放掉。

全局区/静态存储区（.bss 段和 .data 段）：存放全局变量和静态变量，程序运行结束操作系统自动释放，在 C 语言中，未初始化的放在 .bss 段中，初始化的放在 .data 段中，C++ 中不再区分了。

解释一下静态变量

静态变量通过关键字static进行声明。

经static修饰过后的变量或者函数的作用域会发生变化。该变量存储在数据段上，可以改变变量的作用域和生命周期。

全局静态变量

在全局变量前面加上关键词static，全局变量就被定义成一个全局静态变量

（1）内存中的位置：静态存储区（静态存储区在整个程序运行期间都存在）

（2）初始化：未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0

（3）作用域：全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。

局部静态变量

在局部变量前面加上关键词static，局部变量就被定义成一个局部静态变量。

（1）内存中的位置：静态存储区

（2）初始化：未经初始化的局部静态变量会被程序自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化）

（3）作用域：作用域仍为局部作用域，当定义它的函数或者语句块结束的时候，作用域随之结束。

C语言中使用静态函数的好处

（1）静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区，直到退出程序，避免了调用函数的压栈出栈，速度快很多。

（2）static指函数的作用域仅局限于本文件。不用担心自己定义的函数是否会与其他文件的函数同名

常量存储区（.data 段）：存放的是常量，不允许修改，程序运行结束自动释放。
代码区（.text 段）：存放代码，不允许修改，但可以执行。编译后的二进制文件存放在这里。
说明：

从操作系统的本身来讲，以上存储区在内存中的分布是如下形式(从低地址到高地址)：

.text 段 –> .data 段 –> .bss 段 –> 堆 –> unused –> 栈 –> env

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#include <iostream>
using namespace std;

/*
说明：C++ 中不再区分初始化和未初始化的全局变量、静态变量的存储区，如果非要区分下述程序标注在了括号中
*/

int g_var = 0; // g_var 在全局区（.data 段）
char *gp_var;  // gp_var 在全局区（.bss 段）

int main()
{
    int var;                    // var 在栈区
    char *p_var;                // p_var 在栈区
    char arr[] = "abc";         // arr 为数组变量，存储在栈区；"abc"为字符串常量，存储在常量区
    char *p_var1 = "123456";    // p_var1 在栈区；"123456"为字符串常量，存储在常量区
    static int s_var = 0;       // s_var 为静态变量，存在静态存储区（.data 段）
    p_var = (char *)malloc(10); // 分配得来的 10 个字节的区域在堆区
    free(p_var);                // 因为使用了malloc堆的空间，由程序员自己释放掉
    return 0;
}

作者：力扣 (LeetCode)
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