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magic7004

金虫 (职业作家)

★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
余泽成(金币+3):谢谢专家详细点评! 2010-06-02 09:48:54
wangen994(程序强帖+1):辛苦了,欢迎继续支持程序语言版 2010-06-02 12:54:22
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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,呵呵。

从程序员的角度,heap和链表没有任何关系,程序员是无法通过heap中使用的第一个内存区域遍历其他所有区域的。只能说某些OS使用类似链表的数据结构来管理内存。
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2.1申请方式
stack:
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

这个说法是不准确的,stack的空间是在线程创建的时候就commit好的,入栈操作只是栈顶指针的改变,不存在开辟空间的问题。
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heap:
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

其实C++中也是可以用malloc分配内存的。malloc和new的区别在于new会自动调用构造函数而malloc不会。
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2.3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,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。

stack的大小不是OS规定的,而是编译时由编译器确定的。楼主所说的2M或者1M应该是某种编译器的默认stack大小吧。要调整stack的大小只需要编译时指定适当的编译参数就可以了。不过通常编译器的默认stack大小是足够的,如果程序中出现stack overflow一般都是代码或算法的问题
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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。

heap的大小并非只是受限于虚拟内存大小,还与OS等有关。比如windows下默认的用户态内存空间为2GB,也就意味着就算系统有2GB以上的虚拟内存,程序员也只能获得<2GB的Heap空间。ps:貌似没有链表一定是不连续的说法,链表的内存空间也有可能连续,只是链表不要求内存是连续的,是否连续对链表来说没有影响。
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2.5堆和栈中的存储内容
栈: 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,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参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,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。

1.对于用寄存器传递返回值的系统来说,主调函数的下一条指令地址是最先进栈的。但对于用stack传递返回值的系统来说,返回值是最先进栈的。
2.栈顶指针指向主调函数中下一条指令的地址并不会让程序由该点继续运行,而是要将该地址出栈,送入(E)IP寄存器中。
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堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

一个字节显然是不够存放heap的大小的。
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2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。

这段代码对比的显然不是内存IO的速度,而只是寻址的效率问题。
如果把上面的代码char *p ="1234567890";改为char *p=c;显然p所指向的内存也是在stack中的。按照楼主的说法,修改后对p[1]的访问就会变快。但显然修改后对p[1]的寻址方式和修改前是一样的,也就是说对p[1]的访问速度是不变的。


[ Last edited by magic7004 on 2010-6-2 at 09:11 ]
流氓不可怕,可怕的是流氓有文化,有文化又BH的流氓无敌~~!
7楼2010-06-02 09:00:31
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