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  • c 堆和栈的初级问题,大家指教。初学,大家指点。 [已结帖,结帖人:unbutun]
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    • unbutun
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    发表于:2008-08-22 08:31:37 楼主
    堆是用来分配全局变量的和内存函数(alloc等),栈是用来分配临时变量的。

    那么如何编程实现判断变量在堆里还是在栈里?


    初学大家指教。
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    • unbutun
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    发表于:2008-08-22 08:33:391楼 得分:0
    还有就是常量是放在程序空间的哪部份,是堆和栈中的一个吗?还是什么地方?
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    • lbh2001
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    发表于:2008-08-22 08:39:392楼 得分:0
    常量是放在程序空间的静态常量存储区
    变量的位置要看你声明的位置和修饰符,然后编译器会自动处理
    手动分配的一定在堆中
    如果要查看的话,你输出一下各种不同情况变量的地址看一看,比较一下地址的差别
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    • ztz0223
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    发表于:2008-08-22 08:41:553楼 得分:0
    这些都是操作系统设计好了的
    其实就物理内存而言
    根本没有什么堆和栈之分
    要区分只能按照操作系统的“说明书”,而现在的操作系统都是如你说的,那么分配
    要取得到底是堆或者栈有点难度
    个人认为,应该不行
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    • wangdeqie
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    发表于:2008-08-22 09:04:084楼 得分:0
    C/C++ code
    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。 栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。 堆,就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。 自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的。 全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。 常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改,而且方法很多)
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    • wangdeqie
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    发表于:2008-08-22 09:05:205楼 得分:0
    明确区分堆与栈
        在bbs上,堆与栈的区分问题,似乎是一个永恒的话题,由此可见,初学者对此往往是混淆不清的,所以我决定拿他第一个开刀。
        首先,我们举一个例子:
        void f() { int* p=new int[5]; }
        这条短短的一句话就包含了堆与栈,看到new,我们首先就应该想到,我们分配了一块堆内存,那么指针p呢?他分配的是一块栈内存,所以这句话的意思就是: 在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小,然后调用operator new分配内存,然后返回这块内存的首地址,放入栈中,他在VC6下的汇编代码如下:
        00401028  push        14h
        0040102A  call        operator new (00401060)
        0040102F  add        esp,4
        00401032  mov        dword ptr [ebp-8],eax
        00401035  mov        eax,dword ptr [ebp-8]
        00401038  mov        dword ptr [ebp-4],eax
        这里,我们为了简单并没有释放内存,那么该怎么去释放呢?是delete p么?澳,错了,应该是delete []p,这是为了告诉编译器:我删除的是一个数组,VC6就会根据相应的Cookie信息去进行释放内存的工作。
        好了,我们回到我们的主题:堆和栈究竟有什么区别?
        主要的区别由以下几点:
        1、管理方式不同;
        2、空间大小不同;
        3、能否产生碎片不同;
        4、生长方向不同;
        5、分配方式不同;
        6、分配效率不同;
        管理方式: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。[Page]
        空间大小: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(好像是,记不清楚了)。当然,我们可以修改:   
        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最小值为4Byte;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。
        碎片问题: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,详细的 可以参考数据结构,这里我们就不再一一讨论了。
        生长方向: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: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: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(具体的算法可以参考数据结构/操作系统)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。
        从这里我们可以看到,堆和栈相比,由于大量new/delete的使用,容易造成大量的内存碎片;由于没有专门的系统支持,效率很低;由于可能引发用户态 和核心态的切换,内存的申请,代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址, EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以,我们推荐大家尽量用栈,而不是用堆。
        虽然栈有如此众多的好处,但是由于和堆相比不是那么灵活,有时候分配大量的内存空间,还是用堆好一些。
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    • bitxinhai
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    发表于:2008-08-22 09:16:376楼 得分:0
    变量对用户是透明的,不用管它在哪里,
    直接使用就行了!!!
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    • jillnicky
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    发表于:2008-08-22 09:20:187楼 得分:0
    引用 2 楼 lbh2001 的回复:
    常量是放在程序空间的静态常量存储区
    变量的位置要看你声明的位置和修饰符,然后编译器会自动处理
    手动分配的一定在堆中
    如果要查看的话,你输出一下各种不同情况变量的地址看一看,比较一下地址的差别

    o(∩_∩)o...
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    • Silitex
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    发表于:2008-08-22 09:25:118楼 得分:0
    学习ing
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    • greenbit
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    发表于:2008-08-22 09:26:119楼 得分:0
    一般认为在c中分为这几个存储区
    1栈 - 有编译器自动分配释放
    2堆 - 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
    3全局区(静态区),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。
    - 程序结束释放
    4另外还有一个专门放常量的地方。 - 程序结束释放
    在函数体中定义的变量通常是在栈上,用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分
    配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量,加了static修饰符后不管在哪
    里都存放在全局区(静态区),在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效,
    不能extern到别的文件用,在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外,
    函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。
    比如:
    int a = 0; 全局初始化区
    char *p1; 全局未初始化区
    main()
    {
    int b; 栈
    char s[] = "abc";栈
    char *p2; 栈
    char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。
    static int c =0; 全局(静态)初始化区
    p1 = (char *)malloc(10);
    p2 = (char *)malloc(20);
    分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
    strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"12345
    6"优化成一块。
    }
    还有就是函数调用时会在栈上有一系列的保留现场及传递参数的操作。
    栈的空间大小有限定,vc的缺省是2M。栈不够用的情况一般是程序中分配了大量数组和
    递归函数层次太深。有一点必须知道,当一个函数调用完返回后它会释放该函数中所有
    的栈空间。栈是由编译器自动管理的,不用你操心。
    堆是动态分配内存的,并且你可以分配使用很大的内存。但是用不好会产生内存泄漏。
    并且频繁地malloc和free会产生内存碎片(有点类似磁盘碎片),因为c分配动态内存时
    是寻找匹配的内存的。而用栈则不会产生碎片。
    在栈上存取数据比通过指针在堆上存取数据快些。
    一般大家说的堆栈和栈是一样的,就是栈(stack),而说堆时才是堆heap.
    栈是先入后出的,一般是由高地址向低地址生长。
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    • e_sharp
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    发表于:2008-08-22 09:43:2910楼 得分:0
    管理好自己动态分配的堆内存就可以了 malloc free
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    • zhdsheng
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    发表于:2008-08-22 10:16:5211楼 得分:0
    学习了!
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    • realdragon2
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    发表于:2008-08-22 10:23:5912楼 得分:0
    全局变量位于静态数据区.

    引用楼主 unbutun 的帖子:
    堆是用来分配全局变量的和内存函数(alloc等),栈是用来分配临时变量的。

    那么如何编程实现判断变量在堆里还是在栈里?


    初学大家指教。
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    • mifeixq
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    发表于:2008-08-22 10:34:1113楼 得分:0
    我记得全局变量是在 BSS和data段里吧……
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    • realdragon2
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    发表于:2008-08-22 10:38:5014楼 得分:0
    BSS:  存储未初始化的静态变量;
    data: 全局变量和已初始化的静态变量.

    btw: 单纯的数据段的概念太广了.
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    • elovenana
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    发表于:2008-08-22 11:06:3815楼 得分:0
    建议你看一下,这系列的文章;http://blog.csdn.net/yeming81/archive/2008/01/16/2046193.aspx
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    • synix521
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    发表于:2008-08-22 11:20:5416楼 得分:0
    感谢5L和9L的讲解
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    • unbutun
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    发表于:2008-08-22 11:36:0417楼 得分:0
    我是想问如何编程实现验证这个问题,这些基础知识我懂。
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    • xianyuxiaoqiang
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    发表于:2008-08-22 16:49:3718楼 得分:50
    C/C++ code
    #include "stdafx.h" #include <iostream> using namespace std; int main(int argc, _TCHAR* argv[]){ int a=0; int *p=new int[5]; long *q=new long[5]; cout<<&a<<endl; cout<<&p<<endl; cout<<&q<<endl; cout<<&(p[0])<<endl; cout<<&(q[0])<<endl; delete []p; delete []q; return 0; }

    规律:栈的地址向低地址生长。
          堆的地址向高地址生长。
    在程序的开头定义一个变量,int a,输出其地址,
    大概就是栈底了。以后你看到大于这个值的地址基本上在堆区,
    小于这个值的地址基本在栈区。
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    • unbutun
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    发表于:2008-08-22 17:03:1619楼 得分:0
    楼上老兄,正解。但是还有其他方法吗?
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    • autocfg
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    发表于:2008-08-22 17:13:0620楼 得分:0
    学习5L了
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    • aaajj
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    发表于:2008-08-23 16:00:0521楼 得分:0
    学习
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    • blh
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      3

    发表于:2008-08-23 16:05:0822楼 得分:0
    引用楼主 unbutun 的帖子:
    堆是用来分配全局变量的和内存函数(alloc等),栈是用来分配临时变量的。

    那么如何编程实现判断变量在堆里还是在栈里?


    初学大家指教。


    在函数里定义的变量放在栈里,用malloc/calloc/realloc/new分配的在堆里,其他在函数外定义的在数据区
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