进程空间的堆栈精华教程 在计算机科学领域中,理解堆栈的概念是非常重要的。堆栈是程序中最基本的内存分配方式,它直接影响着程序的性能和稳定性。然而,对于很多开发者来说,堆栈的概念都是模糊不清的。他们不知道堆栈是如何工作的,堆栈和内存地址之间的关系是什么样的。 在这篇文章中,我们将深入剖析堆栈的概念,了解堆栈是如何工作的,以及堆栈和内存地址之间的关系是什么样的。 让我们来了解一下程序的内存分配。一个由 C/C++ 编译的程序占用的内存分为以下几个部分: 1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由 OS 回收。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。 3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。- 程序结束后有系统释放 4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。 在了解了程序的内存分配方式后,让我们来了解一下堆栈的理论知识。 申请方式: 栈:由系统自动分配。例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为 b 开辟空间 堆:需要程序员自己申请,并指明大小,在 C 中 malloc 函数 如 p1 = (char *)malloc(10); 在 C++ 中用 new 运算符 如 p2 = (char *)malloc(10); 但是注意 p1 、p2 本身是在栈中的 。 申请后系统的响应: 栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。 堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的 delete 语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。 申请大小的限制: 栈:在 Windows 下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS 下,栈的大小是 2M(也有的说是 1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示 overflow。因此,能从栈获得的空间较小。 堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。 VC++ 修改栈的大小: VC++ 默认的栈空间是 1M,将程序栈空间定义得大一点,有两个方法更改 方法一:link 时用/STACK 指定它的大小,STACKSIZE 定义.def 文件语法:STACKSIZE reserve[,commit]reserve:栈的大小;commit:可选项,与操作系统有关,在 NT 上只一次分配物理内存的大小 方法二:设定/STACK 打开工程,依次操作菜单如下:Project->Setting->Link,在 Category 中选中 Output,然后在 Reserve 中设定堆栈的最大值和 commit。 注意:reserve 默 认 值 为 1MB, 最 小 值 为 4Byte , 如 修 改 为 4MB , 则 将 reserve 改 为0x400000;commit 是保留在虚拟内存的页文件里面,它设置的较大会使栈开辟较大的值,可能增加内存的开销和启动时间 申请效率的比较: 栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。 堆是由 new 分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 另外,在 WINDOWS 下,最好的方式是用 Virtual,Virtual 是一种特殊的内存管理机制,可以在栈和堆之间进行转换,从而提高程序的性能和稳定性。 堆栈是程序中最基本的内存分配方式,它直接影响着程序的性能和稳定性。开发者们应该了解堆栈的概念,掌握堆栈的理论知识,避免出现 StackOverflow 的错误,并提高程序的性能和稳定性。
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- bucengaiguo2014-06-30不错啊资料
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