C/C++中資料的儲存管理

先來看看全域變數和全域靜態變數和局部靜態變數的區別：

全域變數:整個檔案的函數都可訪問   
 全域靜態變數:整個檔案的函數都可訪問,但它是靜態分配記憶體   

 局部靜態變數:就是只能在函數內使用,記憶體也是靜態分配  

 int   i;   //全域變數  
  static   int   j;   //全域靜態變數  
  void   f()  
  {  
      static   int   k;   //局部靜態變數  
  }

從C++的角度考慮3種資料的建構函式和解構函式的調用時機：

全域對象：程式一開始，其建構函式就被調用，程式結束其解構函式被執行。

        由於全域對象實現於任何函式活動範圍之外，顯然沒有地方來安置這樣一個建構函式的叫用作業（因為函數的調用需要棧區的支援）。

      全域對象的初始化是在startup代碼中執行的。startup代碼由C++編譯器提供，先與程式進入點（main或winmain）執行。

局部對象：對象誕生時，建構函式被執行。程式流程離開對象的存活範圍（一般是{}內），其解構函式被執行。

靜態對象：對象誕生時，建構函式被執行。程式將結束時其解構函式被調用，但比全域對象的解構函式早一步執行。

一個由c/C++編譯的程式佔用的記憶體分為以下幾個部分
1、棧區（stack）— 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數值，局部變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧。
2、堆區（heap） — 一般由程式員分配釋放， 若程式員不釋放，程式結束時可能由OS回收 。注意它與資料結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表，呵呵。
3、全域區（靜態區）（static）—，全域變數和靜態變數的儲存是放在一塊的，初始化的全域變數和靜態變數在一塊地區（.data）， 未初始化的全域變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊地區（.bss）。 - 程式結束後有系統釋放
4、文字常量區（.rdata） —常量字串就是放在這裡的。 程式結束後由系統釋放
5、程式碼區—存放函數體的二進位代碼。
//main.cpp
int a = 0; 全域初始化區（.data）
char *p1; 全域未初始化區 （.bss）
main()
{
int b; 棧
char s[] = "abc"; 棧
char *p1; 棧
char *p2 = "123456"; 123456/0在常量區，p2在棧上。
char *p3 = (char *)malloc(20);
分配得來得20位元組的地區就在堆區，但p3本身在棧區

static int c =0； 全域初始化區
strcpy(p1, "123456"); 123456/0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"最佳化成一個地方。
}
堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap:
需要程式員自己申請，並指明大小，在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算子
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2
申請後系統的響應
棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將為程式提供記憶體，否則將報異常提示棧溢出。
堆：首先應該知道作業系統有一個記錄空閑記憶體位址的鏈表，當系統收到程式的申請時，
會
遍曆該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程式，另外，對於大多數系統，會在這塊內
存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大
小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴充的資料結構，
是一塊連續的記憶體的地區。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在
WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時間就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因
此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴充的資料結構，是不連續的記憶體地區。這是由於系統是用鏈表來儲存的空閑記憶體位址的，自然是不連續的，而鏈表的遍曆方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於電腦系統中有效虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
2.4申請效率的比較：
棧由系統自動分配，速度較快。但程式員是無法控制的。
堆是由new分配的記憶體，一般速度比較慢，而且容易產生記憶體片段,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配記憶體，他不是在堆，也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快記憶體，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活
2.5堆和棧中的儲存內容
棧： 在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變數先出棧，然後是參數，最後棧頂指標指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程式由該點繼續運行。
堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式員安排。