操作系统复习 内存的深入理解
内存构成
程序代码区—存放函数体的二进制代码。
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。程序结束后由系统释放。
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。
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，分配方式类似链表。
内存分配方式
从静态存储区域分配 内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。 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。
在栈上创建 在执行函数时，函数的参数值，内局部变量的存储单元都可以在栈上创建。函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
从堆上分配，亦称动态内存分配 程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活，但问题也最多。
int a = 0; //静态存储区（初始化区域）
char *p1; //静态存储区（未初始化区域）
void example()
{
int b; //栈
char s[] = "abc"; //栈
char *p2; //栈
static int c =0; //静态存储区（初始化区域）
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);//分配得来的10和20字节的区域就在堆上
}
堆和栈的区别
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 = new char[10];
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。
申请大小的限制
栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。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，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。堆获得的空间比较灵活，也比较大。
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.
几种分配方式的内存生命期
静态分配的区域的生命期是整个软件运行期，就是说从软件运行开始到软件终止退出。只有软件终止运行后，这块内存才会被系统回收。
在栈中分配的空间的生命期与这个变量所在的函数、类和Block（即由{}括起来的部分）相关。如果是函数中定义的局部变量，那么它的生命期就是函数被调用时，如果函数运行结束，那么这块内存就会被回收。如果是类中的成员变量，则它的生命期与类实例的生命期相同。如果在Block中定义的局部变量，则它的生命期仅在Block内。
在堆上分配的内存，生命期是从调用new或者malloc开始，到调用delete或者free结束。如果不调用delete或者free，则这块空间只有到软件运行结束后才会被Windows系统回收。