程序执行时的内存分配情况总结！

我们都知道 在.c文件通过一系列预处理、编译、汇编、到链接后形成一个可执行的 .exe 文件，这时候这个.exe文件就像是 乐谱上的谱子一样，还没有运行，而只有我们双击 .exe文件后，操作系统才会为这个文件分配一系列资源，也就是创造了一个进程，那么在这个进程的执行期间内存分配是什么样子的呢。

计算机语言最终都会被转化为二进制的代码，然后被加载进计算机的存储空间（主要是内存），以备CPU使用。

一般内存可以分为代码区、常量区、静态区（全局区）、堆、栈几个部分，每个部分存放不同类型的数据。

内存可以把他理解为一个大的仓库，当有程序执行需要开辟内存时，就从里面扒一块区域出来然后分成栈堆这些部分，不用了就清空。

栈区（stack）：由编译器自动分配与释放，存放为运行时函数分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作类似于数据结构中的栈。

堆区（heap）：一般由程序员自动分配，如果程序员没有释放，程序结束时可能有OS回收。其分配类似于链表。

全局区（静态区static）：存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。在 C 语言中，全局变量又分为初始化的(data)和未初始化的(bss),未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵，程序结束后由系统自行释放,，在 C++ 里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。

常量区（文字常量区）：存放常量字符串，程序结束后有系统释放。

代码区：存放函数体（类成员函数和全局区）的二进制代码。

int a = 0; //全局初始化区 data
char *p1; //全局未初始化区 bss
main() 
{ 
    int b; //栈 stack
    char s[] = "abc"; //栈 stack
    char *p2; //栈 stack
    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"123456"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。

总结：堆和栈的区别

1. 管理方式不同：栈是由编译器自动申请和释放空间，堆是需要程序员手动申请和释放；

2. 空间大小不同：栈的空间是有限的，在64位平台下，VC6下默认为2M，堆最大可以到4G；

3. 能否产生碎片：栈和数据结构中的栈原理相同，在弹出一个元素之前，上一个已经弹出了，不会产生碎片，如果不停地调用malloc、free对造成内存碎片很多；

4. 生长方向不同：堆生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向，栈刚好相反，向着内存减小的方向生长。

5. 分配方式不同：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有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 malloc 函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。

6. 分配效率不同：栈的效率比堆高很多。栈是机器系统提供的数据结构，计算机在底层提供栈的支持，分配专门的寄存器来存放栈的地址，压栈出栈都有相应的指令，因此比较快。堆是由库函数提供的，机制很复杂，库函数会按照一定的算法进行搜索内存，因此比较慢。