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来源:互联网 发布:狸窝软件官网 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 18:59

嵌入式:c程序的内存管理方式
所有的计算机程序语言 组成: 指令 + 变量;
因为程序中使用变量有许多不同的方式,比如有的变量是整个程序运行期间都需要使用,有的是使用完成就释放,有的在使用前就确定了变量在内存中占的大小,所以,内存中将不同的变量分配在不同的区域中,方便内存的管理。所以将内存分为一下几个区:堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区
在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
(1)代码区(text segment):加载的是上述可执行文件的代码段,其加载到内存中的位置由加载器完成。
(2)全局初始化数据区/静态数据区(Data Segment):加载的是上述可执行文件的数据段,位置位于可执行代码段后面,可以是不相连的。在程序运行之初就为数据段申请了空间,程序退出的时候释放空间,其生命周期是整个程序的运行时期。
(3)未初始化数据区(BSS):加载的是上述可执行文件的BSS段,位置在数据段之后,可以不相连。其生命周期和数据段一样。
(4)栈区(Stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值、返回值、局部变量等。在程序运行过程中动态的分配和释放,栈区位于BSS后,是向上有限扩展的。
(5)堆区(Heap):用于动态内存分配。位于栈区的后面,是向下有限扩展的。一般由程序员进行分配和释放,若不释放,在程序结束的时候,由OS负责回收。

堆与栈的区别
栈是由编译器在程序运行时分配的内存空间,由操作系统维护(这和Java虚拟机中的栈内存是类似的)。堆是由malloc( )函数(C++中的new)分配内存,内存的管理由程序员手动控制,在C语言中使用free( )函数完成释放(C++中是delete)。堆和栈的主要区别有以下几点:
(1)管理方式不同。程序在运行时,栈由操作系统自动管理,堆由程序员手动管理,堆内存的管理更容易造成内存的泄漏。
(2)空间大小不同。栈是向低地址扩展的(参考上图)是一块连续的内存空间,栈的容量是预先设定好的,如果申请的栈空间大于该预设值,将会出现栈溢出错误。堆是向高地址扩展的,是不连续的内存空间。系统是采用链表管理空闲的内存地址的,且链表的遍历方向是由低地址向高地址的。
(3)产生的碎片不同。在堆中频繁的使用malloc/free(new/delete)势必会再次内存空间的不连续,产生大量的内存碎片,使程序运行效率降低。而在栈内存中,则完全不会存在这样的问题。
(4)扩展方向不同。在x86平台上,堆是向上扩展的,即向内存地址增加的方向;栈是向下扩展的,即向内存地址减小的方向。

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