C内存管理一 概述

我们写了这么多年的程序猿。可能理论方面还比不上大学生。有人 "嘘"我了，假设有能回答下面几个问题的同学请举手：
1.面试常常遇到：同学请说说堆栈的差别？
2.同学请说说一个函数在堆栈中调用过程（首先要知道函数过程是保存在什么中的）。
3.静态变量、全局变量、局部变量、常量等哪些是保存在堆中，哪些是栈中。哪些是静态区域中。
事实上回答第一个我问题，第二和第三问题就是........还真有人举手。就算你举手了，我也要讲。有不正确的地方。这几位同学给我批评指正。

先来看图：

就上图来看堆栈差别是.......非常明显堆比栈大。（别嘘），操作系统太高深此处省略，其他还有文字常量区、程序代码区。在其他我也不知道有什么此处省略。

我们专门来看看 栈、堆、静态存储区。准备好了吗？

什么是堆，什么是栈

堆--heap  栈--stack  最大的差别：一个四个字母。一个5个字母。

宏观上来说。栈是由系统提供的数据结果，而堆是由C/C++函数库提供的。

从这句话中我的推測理解是栈是系统提供和管理的，而堆是编程语言提供和管理的。在浓缩一下就是栈是自己主动管理的。而堆是手动管理的。

微观上来说。

堆栈就是一种方式，一种存储数据的方式或者一种数据结构。

看它的定义：栈是一种先进后出的线性表，仅仅要符合先进后出的原则的线性表都是栈。

而堆是一种二叉树，有最大推、最小堆，我们经常使用的什么冒泡、选择等能够用于堆排序。

总之浓缩一下：

栈是系统自己主动管理、採用先进后出方式存储数据的存储区域。

而堆是採用手动管理（malloc 和 free程序中创建、释放）、採用二叉树存储数据的存储区域。（特殊情况除外。比方栈也有动态分配和静态分配）

栈是一种先进后出的线性表，仅仅要符合先进后出的原则的线性表都是栈。

综上：栈的特点就是高速、高效、可是因为是机器读写，灵活性相对较弱。堆因为能够手动大小分配，较为灵活、使用面广泛，可是速度没有栈快。

堆栈差别

1、分配方式：自己主动、手动
2、速度、大小、响应速度：栈快、小，堆慢、大
3、数据存储方式：先进后出、二叉树

补充说明：静态存储区似乎给忘了，仅仅要记住一点静态存储区是用来存放全局变量和静态变量的。

程序中哪些是放在堆中、哪些是放到栈中

1、栈区（stack）： 由编译器自己主动分配释放 。存放函数的參数值。局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 
 比如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自己主动在栈中为b开辟空间比如：声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自己主动在栈中为b开辟空间
2、堆区（heap）： 一般由程序猿分配释放， 若程序猿不释放，程序结束时可能由OS回收 。
须要程序猿自己申请。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); 可是注意p1、p2本身是在栈中的。比如：在c中malloc函数 
p1 = (char *)malloc(10); 
p1 = (char *)malloc(20); 
可是注意p1,p2本身是在栈中的。
到此我的推測----栈中存储的大部分是地址（还有写少许的局部变量值）。
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还有一块区域。 （程序结束后有系统释放 ，即生命周期）
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

程序说明：

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放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。 
} 

函数调用过程

函数调用主要是在栈中进行的：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址。然后是函数的各个參数，在大多数的C编译器中。參数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后，局部变量先出栈。然后是參数。最后栈顶指针指向最開始存的地址。也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续执行。