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C++ 堆和自由存储区的区别?

堆和自由存储区(也称为堆、动态内存池或者堆区)是C++中的两个不同的概念。

堆(Heap)是一种数据结构,通常是用来实现动态内存分配的。在C++中,通过调用newmalloc函数来动态地分配内存,这种内存分配是在运行时进行的,称为动态内存分配。 创建的内存位于堆上,可以通过指针访问,需要手动释放以避免内存泄漏。

另一方面,自由存储区(Free Store)是指C++程序中所有动态分配内存的集合。 在C++中,使用newmalloc函数来动态分配内存,该内存位于自由存储区中。

因此,堆是一种数据结构,用于支持动态内存分配,而自由存储区是所有动态分配内存的集合。在实际编程中,堆和自由存储区的术语已经交替使用了。
当一个程序使用newmalloc函数申请内存时,它会从自由存储区中请求一段连续的内存空间,这段内存空间同时也是位于堆上的。(注意,堆是指数据结构,存储动态分配内存的空间,而自由存储区就是实际的内存空间)

堆和自由存储区之间的主要区别在于其语义,如何管理和使用它们。主要的区别如下:

  1. 分配方式:堆空间通常在编译期就已经确定好了,而自由存储区则是在运行时动态分配的。堆空间在程序启动时就已经分配好,而自由存储区则是运行时调用 newmalloc 函数时分配和管理的。

  2. 释放方式:使用 newmalloc 函数动态分配的内存空间必须手动释放,否则会导致内存泄漏。但是,在堆空间中分配的内存有时会在程序的生命周期中存在,并且不需要手动释放。这是因为堆上的内存通常是在程序退出时自动释放的,这是由操作系统处理的。

  3. 空间管理:堆空间的布局是由堆算法决定的,堆算法会尽量使空闲空间最小化并合并相邻的空闲块以优化使用。而自由存储区的管理方式可以通过重载 newdelete 操作符来进行自定义的管理。

  4. 对象创建容器:堆内存通常被用于创建和存储对象,而自由存储区则经常被用于动态的数据结构,例如链表和树等数据结构。

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道可道,非常道;名可名,非常名。 无名,天地之始,有名,万物之母。 故常无欲,以观其妙,常有欲,以观其徼。 此两者,同出而异名,同谓之玄,玄之又玄,众妙之门。

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