程序中内存分配方式

(1) 正文段 (.text)

程序代码就存储在text 段，这是由C P U执行的机器指令部分。通常，正文段是可共享的，所以即使是经常执行的程序(如文本编辑程序、C编译程序、s h e l l等)在存储器中也只需有一个副本，另外，正文段常常是只读的，以防止程序由于意外事故而修改其自身的指令。

当你在链接定位文件中将该符号放置在代码段后，那么该符号表示的值就是代码段大小，编译连接时，该符号所代表的值会自动代入到源程序中。

(2) 只读数据段 .rdata （常量区）

存储常量字符串，程序结束后由系统释放。（这里的常量不是const变量，而是文字常量如：char* p=”hello” 中的”hello”）

注意常量的存放区域，通常情况下，常量存放在程序区(程序区是只读的，因此任何修改常量的行为都是非法的)，而不是数据区。有的系统，也将部分常量分配到静态数据区，比如字符串常量(有的系统也将其分配在程序区)。

但是要记住一点，常量所在的内存空间都是受系统保护的，不能修改。对常量空间的修改将造成访问内存出错，一般系统都会提示。常量的生命周期一直到程序执行结束为止。

(3) 初始化数据段data

通常是指用来存放程序中已初始化且不为0的全局变量和静态变量的一块内存区域。

在编译器进行编译的时候就为该变量分配的内存,即全局变量和静态变量(用static声明的变量），存放在这个区的数据程序全部执行结束后系统自动释放，声明周期贯穿于整个程序执行过程。

(3) 未初始化数据段bss

未初始化或被初始化为0的全局变量和静态变量放在BSS段，不占用磁盘空间，加载到内存后才分配空间。

(4) 栈stack

存放函数的形式参数和局部变量，由编译器分配和自动释放，函数执行完后，局部变量和形参占用的空间会自动被释放。效率比较高，但是分配的容量很有限。

(5) 堆heap

这部分存储空间完全由程序员自己负责管理，它的分配和释放都由程序员自己负责。这个区是唯一一个可以由程序员自己决定变量生存 期的区间。可以用malloc,new申请对内存，并通过free和delete释放空间。如果程序员自己在堆区申请了空间，又忘记将这片内存释放掉，就 会造成内存泄露的问题，导致后面一直无法访问这片存储区域。但程序退出后，系统自动回收资源。分配方式类似于链表。

.rdata，.data，.bss中数据的初始化时间 rdata和data段的值都是在编译的时候就确定了，并且将其编译进了可执行文件。

bss段是在运行的时候由编译器自动在代码段中加入一段代码，将bss段内所有变量初始化为0.

常量字符串的保存位置

字符串常量, 按保存区域的不同分为以下几种:

1. 保存在栈区。

    char name5[20] = "fengkewei";
    char name1[] = "fengkewei";
   

2. 保存在文字常量区

    char *name = "fengkewei";
   

3. 保存在全局区（静态区）

4. 保存在堆区，即用malloc, alloc, realloc 分配内存分配的区域，可由程序员自身分配和释放

实例演示

首先看下下面这段：

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int main()
{
    char *name = "fengkewei";
    char name1[] = "fengkewei";
    char *name2 = "fengkewei";
    char *name3 = "woaifengkewei";
    int i = 10;
    int j = 10;
    int k = 11;
    return 0;
}

下面是各字符串的首地址 它们都在文字常量区里 相同也就相同了 不同则是递增分配的（ 文字常量区也是递增分配的)

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---------------------------文字常量区-------------------------------------------------
+   name 0x004156b8 "fengkewei" unsigned char *
+   name2 0x004156b8 "fengkewei" unsigned char *
+   name3 0x00416010 "woaifengkewei" unsigned char *
+   name1 0x0013ff48 "fengkewei" unsigned char [10]

可见name1[]是在一个不同的地方的 也就是说它就是在栈上

关于strcpy

char name4[20];
strcpy(name4, "fengkewei");

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+   &name4 0x0013fee4 unsigned char [20]*
+   &name4[0] 0x0013fee4 "fengkewei" unsigned char *
+   &name4[1] 0x0013fee5 "engkewei" unsigned char *
+   &name4[2] 0x0013fee6 "ngkewei" unsigned char *
   name4[0] 102 'f' unsigned char
   name4[1] 101 'e' unsigned char

可见 每个数组元素的地址都在栈区 而它们的值保存的都是相应的字符。也就是说 这个strcpy()并没有调用文字常量区的”fengkewei”，而是直接把内容放在栈区name4[20]了.

程序中的数据存储

常量

对于整型常量和字符型常量，由于不需要写操作，编译器会将其直接编译在代码之中，因此不需要存储。

对于字符串常量，编译器将其放入只读数据端.rdata，同事对于相同的字符串常量，编译器会优化并只存储一次。

变量

全局变量

未初始化的，存储于.bss ； 初始化的，存储于.data

静态变量

和全局变量相同

自动变量

局部变量存储于stack ； 动态分配的内存，存储于heap，指向该内存的指针，存储于stack

寄存器变量

存储位置在CPU寄存器内。

栈和堆的区别

管理方式不同

对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。

空间大小不同

一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M。

能否产生碎片不同

对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因 为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出。

生长方向不同

对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。

分配方式不同

堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。

分配效率不同

栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较 高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法在堆内 存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到 足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。