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一、程序的內存分配

一個由C/C++編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分：

1、棧區（stack）— 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于數據結構中的棧。

2、堆區（heap） — 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。

3、全局區（靜態區）（static）— 全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。程序結束后有系統釋放

4、文字常量區 — 常量字符串就是放在這里的。 程序結束后由系統釋放。

5、程序代碼區 — 存放函數體的二進制代碼。

二、例子程序

//main.cpp int a = 0; 全局初始化區 char *p1; 全局未初始化區 main() { int b;// 棧 char s[] = "abc"; //棧 char *p2; //棧 char *p3 = "123456"; 123456\0";//在常量區，p3在棧上。 static int c =0； //全局（靜態）初始化區 p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); //分配得來得10和20字節的區域就在堆區。 strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。}

三、從作用域看：

全局變量具有全局作用域。全局變量只需在一個源文件中定義，就可以作用于所有的源文件。當然，其他不包含全局變量定義的源文件需要用extern 關鍵字再次聲明這個全局變量。

局部變量也只有局部作用域，它是自動對象（auto），它在程序運行期間不是一直存在，而是只在函數執行期間存在，函數的一次調用執行結束后，變量被撤銷，其所占用的內存也被收回。

靜態局部變量具有局部作用域，它只被初始化一次，自從第一次被初始化直到程序運行結束都一直存在，它和全局變量的區別在于全局變量對所有的函數都是可見的，而靜態局部變量只對定義自己的函數體始終可見。

靜態全局變量也具有全局作用域，它與全局變量的區別在于如果程序包含多個文件的話，它作用于定義它的文件里，不能作用到其它文件里，即被static關鍵字修飾過的變量具有文件作用域。這樣即使兩個不同的源文件都定義了相同名字的靜態全局變量，它們也是不同的變量。

從分配內存空間看：
全局變量，靜態局部變量，靜態全局變量都在靜態存儲區分配空間，而局部變量在棧里分配空間。

從以上分析可以看出， 把局部變量改變為靜態變量后是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變為靜態變量后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。因此static 這個說明符在不同的地方所起的作用是不同的。

四、總的來說就是：

1、生存周期不同
2、作用范圍不同
3、分配方式不同

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再來看下堆和棧的不同：

1、分配方式不同；
2、空間大小不同；
3、分配效率不同；
4、能否產生碎片不同；
5、生長方向不同；

1、分配方式不同

棧:
由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間
堆:
需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = (char *)new(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。

2、 空間大小不同

一般來講在32位系統下，堆內存可以達到4G的空間，從這個角度來看堆內存幾乎是沒有什么限制的。但是對于棧來講，一般都是有一定的空間大小的，例如，在VC6下面，默認的棧空間大小是1M。

3、分配效率

棧 是機器系統提供的數據結構，計算機會在底層對棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門的指令執 行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函數庫提供的，它的機制是很復雜的，例如為了分配一塊內存，庫函數會按照一定的算法（具體的算法可以參考 數據結構/操作系統）在堆內存中搜索可用的足夠大小的空間，如果沒有足夠大小的空間（可能是由于內存碎片太多），就有可能調用系統功能去增加程序數據段的 內存空間，這樣就有機會分到足夠大小的內存，然后進行返回。顯然，堆的效率比棧要低得多。

4、碎片問題

棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。
堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除，并將該結點的空間分配給程序，另外，對于大多數系統，會在這塊 內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的 大小，系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

對于堆來講，頻繁的new/delete勢必會造成內存空間的不連續，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對于棧來講，則不會存在這個問題，因為棧是先 進后出的隊列，他們是如此的一一對應，以至于永遠都不可能有一個內存塊從棧中間彈出，在他彈出之前，在他上面的后進的棧內容已經被彈出。

5、生長方向

對于堆來講，生長方向是向上的，也就是向著內存地址增加的方向；對于棧來講，它的生長方向是向下的，是向著內存地址減小的方向增長。


堆和棧相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的內存碎片；由于沒有專門的系統支持，效率很低；由于可能引發用戶態和核心態的切換，內存 的申請，代價變得更加昂貴。所以棧在程序中是應用最廣泛的，就算是函數的調用也利用棧去完成，函數調用過程中的參數，返回地址，EBP和局部變量都采用棧 的方式存放。所以，我們推薦大家盡量用棧，而不是用堆。雖然棧有如此眾多的好處，但是由于和堆相比不是那么靈活，有時候分配大量的內存空間，還是用堆好一些。

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轉載于:https://www.cnblogs.com/smilefortoday/p/4031309.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的全局变量、局部变量、静态全局变量、静态局部变量在内存里的区别（转）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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