分区模型
栈区
由系统进行内存的管理。主要存放函数的参数以及局部变量。在函数完成执行，系统自行释放栈区内存，不需要用户管理。
代码示例：
char* func(){ char p[] = "hello world!"; //在栈区存储 乱码 printf("%s\n", p); return p; } void test(){ char* p = NULL; p = func(); printf("%s\n",p); }
结果第一次可以输出，第二次输出乱码
堆区
由编程人员手动申请，手动释放，若不手动释放，程序结束后由系统回收，生命周期是整个程序运行期间。使用malloc或者new进行堆的申请。
代码示例：
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<iostream> using namespace std; char* func() { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello world!"); printf("%s\n", str); return str; } void test01() { char* p = NULL; p = func(); printf("%s\n", p); } void allocateSpace(char* p) { p = (char*)malloc(100); strcpy(p, "hello world!"); printf("%s\n", p); } void test02() { char* p = NULL; allocateSpace(p); printf("%s\n", p); } int main() { test01(); test02(); }
堆分配内存API：
calloc
#include <stdlib.h> void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
- 功能：
在内存动态存储区中分配nmemb块长度为size字节的连续区域。calloc自动将分配的内存 置0。
- 参数：
nmemb：所需内存单元数量
size：每个内存单元的大小（单位：字节）
- 返回值：
成功：分配空间的起始地址
失败：NULL
realloc
#include <stdlib.h> void *realloc(void *ptr, size_t size);
- 功能：
重新分配用malloc或者calloc函数在堆中分配内存空间的大小。
realloc不会自动清理增加的内存，需要手动清理，如果指定的地址后面有连续的空间，那么就会在已有地址基础上增加内存，如果指定的地址后面没有空间，那么realloc会重新分配新的连续内存，把旧内存的值拷贝到新内存，同时释放旧内存。
- 参数：
ptr：为之前用malloc或者calloc分配的内存地址，如果此参数等于NULL，那么和realloc与malloc功能一致
size：为重新分配内存的大小, 单位：字节
- 返回值：
成功：新分配的堆内存地址
失败：NULL
示例代码：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> void test01() { int* p1 = (int *)calloc(10, sizeof(int)); if (p1 == NULL) { return; } for (int i = 0; i < 10; i++) { p1[i] = i + 1; } for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", p1[i]); } printf("\n"); free(p1); } void test02() { int* p1 = (int *)calloc(10, sizeof(int)); if (p1 == NULL) { return; } for (int i = 0; i < 10; i++) { p1[i] = i + 1; } int* p2 = (int *)realloc(p1, 15 * sizeof(int)); if (p2 == NULL) { return; } printf("P1=%d\n", p1); printf("P2=%d\n", p2); //打印 for (int i = 0; i < 15; i++) { printf("%d ", p2[i]); } printf("\n"); //重新赋值 for (int i = 0; i < 15; i++) { p2[i] = i + 1; } //再次打印 for (int i = 0; i < 15; i++) { printf("%d ", p2[i]); } printf("\n"); free(p2); } int main() { test01(); test02(); return 0; }
全局/静态区
全局静态区内的变量在编译阶段已经分配好内存空间并初始化。
这块内存在程序运行期间一直存在,它主要存储全局变量、静态变量和常量。
例如：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> int v1 = 10; //全局/静态区 const int v2 = 20; //常量，一旦初始化，不可修改 static int v3 = 20; //全局/静态区 char *p1; //全局/静态区，编译器默认初始化为NULL void test() { static int v4 = 20; //全局/静态区 } int main() { test(); return 0; }
注意：
- 这里不区分初始化和未初始化的数据区，是因为静态存储区内的变量若不显示初始化，则编译器会自动以默认的方式进行初始化，即静态存储区内不存在未初始化的变量。
- 全局静态存储区内的常量分为常变量和字符串常量，一经初始化，不可修改。静态存储内的常变量是全局变量，与局部常变量不同，区别在于局部常变量存放于栈，实际可间接通过指针或者引用进行修改，而全局常变量存放于静态常量区则不可以间接修改。
- 字符串常量存储在全局/静态存储区的常量区。
关于静态全局变量与非静态全局变量的讨论：
关于静态全局变量与非静态全局变量的讨论，内容过多，大家可以看下面一篇文章：
https://yangyongli.blog.csdn.net/article/details/120402589
静态全局变量与非静态全局变量的使用说明
1.若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度；
2.若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度；
3.设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题，因为他们都放在静态数据存储区，全局可见；
4.如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要避免函数中使用static变量(这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数)
5.函数中必须要使用static变量情况:比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。
代码示例：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> char* func() { static char arr[] = "hello world!"; //在静态区存储 可读可写 arr[2] = 'c'; const char* p = "hello world!"; //全局/静态区-字符串常量区 //p[2] = 'c'; //只读，不可修改 printf("%d\n", arr); printf("%d\n", p); printf("%s\n", arr); return arr; } void test() { char* p = func(); printf("%s\n", p); } int main() { test(); return 0; }
总结
数据区包括：堆，栈，全局/静态存储区。
全局/静态存储区包括：常量区，全局区、静态区。
常量区包括：字符串常量区、常变量区。
代码区：存放程序编译后的二进制代码，不可寻址区。
可以说，C/C++内存分区其实只有两个，即代码区和数据区。
