静态数据区，堆，栈

在 C/C++ 中，静态数据区、堆、栈是不同的内存区域，它们的用途和管理方式各不相同。以下是它们的区别：

1. 静态数据区

• 存储内容：静态数据区用于存储全局变量和静态变量，包括在编译期就确定的变量值（如常量）。
• 生命周期：这些变量在程序运行期间全程存在，即从程序启动到程序结束都在内存中。
• 内存分配：由编译器在编译时分配，内存分配在程序加载时完成。
• 管理方式：程序启动时分配一次，不会在运行中释放。程序结束时，静态数据区中的数据才会释放。

示例

int global_var = 10;  // 存储在静态数据区

void func() {
    static int static_var = 20; // 静态局部变量，存储在静态数据区
}

在上面的示例中，global_var 和 static_var 都存储在静态数据区中。

2. 栈（Stack）

• 存储内容：栈用于存储局部变量和函数调用信息（如返回地址、参数、局部变量）。
• 生命周期：局部变量在定义的作用域内有效（即函数执行期间），函数调用结束时，栈内的空间会自动释放。
• 内存分配：栈的内存分配是自动和快速的，由编译器负责，不需要程序员手动管理。
• 管理方式：栈的内存分配采用**LIFO（后进先出）**的方式，主要用于函数调用和局部变量的快速分配和回收。
• 优缺点：由于栈的分配和释放都是自动管理的，速度快且高效，但栈的大小是有限的，通常由系统设置。

示例

void func() {
    int local_var = 5; // 局部变量，存储在栈中
}

在上面的示例中，local_var 存储在栈中，func 调用结束后，local_var 所占的内存会被自动释放。

3. 堆（Heap）

• 存储内容：堆用于存储动态分配的内存，例如通过 new 或 malloc 分配的内存。
• 生命周期：堆中的内存不会自动释放，必须通过 delete 或 free 手动释放，否则会造成内存泄漏。
• 内存分配：堆的内存分配和释放是由程序员手动控制的，分配速度相对较慢，因为需要动态管理。
• 管理方式：程序员通过动态分配函数（如 new、delete、malloc、free）管理堆内存，灵活性高，但容易产生内存泄漏或碎片化。
• 优缺点：堆内存大小远大于栈，适合需要长时间、动态分配的大内存块，但手动管理复杂且分配速度较慢。

示例

int* ptr = new int(10); // 动态分配内存，存储在堆中
delete ptr;             // 释放堆中的内存

在上面的示例中，new int(10) 分配的内存位于堆区，必须通过 delete ptr 手动释放。

静态数据区、栈、堆的对比

总结

• 静态数据区：用于全局变量和静态变量，内存由编译器在编译期分配，生命周期为程序的整个运行期。
• 栈：用于局部变量和函数调用信息，由编译器自动管理，生命周期为函数调用期，分配和释放速度快。
• 堆：用于动态分配的内存，由程序员手动管理，生命周期由程序员控制，灵活性高但管理复杂。