计算机常识知识点

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1.堆和栈的区别


1、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。

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


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另

一块区域。 – 程序结束后由系统释放。

4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。


堆和栈的理论知识



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



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

如p2 = new char[10];


但是注意p1、p2本身是在栈中的。


2.2 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。

另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部

分重新放入空闲链表中。


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。


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。


2.4申请效率的比较:





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.

另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是

直接在进程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。


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。


堆:**一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。**堆中的具体内容由程序员安排。


总结


堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就

走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自

由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由

度大。 (经典!)



进程间和线程


进程和线程的定义和区别


进程:操作系统资源分配的基本单位

线程:操作系统能执行的基本单位


进程中的一个线程死了所引发的后果

同一个进程中的多个线程共享进程资源,包括主内存、文件句柄、锁资源等。那么当一个线程死了(非正常退出、死循环等)就会

导致线程该占有的资源永远无法释放

,从而影响其他线程的正常工作



内存分配的三种方式

一:从全局存储区域分配:这时内存在程序编译阶段就已经分配好,该内存在程序运行的整个周期都有效,如:全局变量、static静态变量。

二:从栈区分配:在执行函数的时候,函数中的局部变量的存储单元都可以从栈中分配,函数执行结束后这些存储单元都会被自动释放,实现从栈中分配存储单元运算操作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。

三:从堆中分配:也称为动态内存分配,在程序运行期间,可以使用malloc和new申请任意数量的内存单元,由程序员决定在什么时候使用free和delete释放内存。



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