栈(stack) 和堆(heap)

栈

由系统自动管理，以执行函数为单位
空间大小编译时确定（参数+局部变量）
如果你做反汇编，你可以看到栈的大小是通过编译器写在信息里面，这个时候的内存都是row memory。row memory是上一次内存使用过后留下的01数据，就是没有初始化的。
函数执行时，系统自动分配一个stack
函数执行结束，系统立即回收stack

栈是属于函数，比如现在有一个函数，A函数调用A函数就建立一个栈，调用结束，则该栈就被销毁了。

MyClass* func()
{
    MyClass c(10);//栈内存，函数结束就会被回收
    return &c;//返回悬浮指针，也叫幽灵指针
}

上面这个程序问题还是比较明显，现在来看另一个程序.

MyClass func()
{
	MyClass c(10);
	AClass a(100);
	c.pa = &a;//拷贝构造函数，pa指针指向栈对象
	return c;
}

指针指向栈对象，仍然很危险。

堆

在cpp中由程序员手动控制
手动分配new和malloc
手动释放delete和free
具有全局性，总体无大小限制
容易造成内存泄露

关于堆对象的代码如下

MyClass *func()
{
	MyClass * pa = new MyClass();
	return pa;
}
MyClass *p = func();

这样做虽然没有问题，但是new毕竟是在函数里面用的，如果在函数外有另外一个人接收这个指针，接收这个指针的知不知道要delete这个指针呢？显然是不清楚的。
所以对于函数而言，返回值尽量不要返回指针，返回栈对象指针显然是错误，但是反悔堆对象指针也是不好的。记住cpp有一个原则：谁分配谁释放。

堆对象的空间分析

一般情况下，栈上存储指针，堆上存储真正的对象。
绝对不可以将指针指向栈对象。

栈对象的空间分析

对象内存直接存储于栈空间。
栈里面伸出指针不要指向堆对象，如果一定要指向栈对象，也一定要是同栈对象。比如A栈的指针不能指向B栈的对象。

变量模型与使用

三种变量模型

对象 MyClass c;，只能生成栈对象
指针 MyClass *pc;有栈有堆，注意和c=*pc;的*符号是完全不一样的，后者是解引用符号
引用 MyClass& c2 = c;有栈有堆，和pc=&c中的&符号也是完全不一样的，后者是取地址符号

注意：指针有双重性，可指栈可指堆，因此拿到一个指针首先一定要区分它是栈指针还是堆指针，如果用new的形式就是堆指针。

MyClass * pc2 = new MyClass();//堆指针
MyClass& c3 = *pc2;//指向堆对象的引用

三种使用场景

声明对象

传参

传参有三种方式

void func1(MyClass c) {}//传对象，涉及到拷贝构造函数,但是这样做不好
void func2(MyClass* pc) {}//传指针，效率可以，但是问题不少
void func3(MyClass& mc) {}//传引用，一般会加const，防止函数修改外传的引用
MyClass c1;
func1(c1);
func2(&c1);
func3(c1);//千万不要加&符号

注意：

学会计算对象的大小，涉及到字段的多少，字段的大小，字节对齐问题。在32位机器上，如果有虚函数，就要再多4个byte(64位是8个byte)来存储v_table的地址
传指针就涉及要知道堆指针还是栈指针，要不要在func2做delete操作等问题，给了函数使用者无限的想象空间。
但凡对象比int大，传引用都是有价值的。

返回值

MyClass func1()
{
    //第一种方式
    MyClass c1;
    return c1;
    //第二种方式
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return *pc2;//不推荐，违背“谁创建谁负责”的原则
}

如果我们用第二种方式，那么返回的就是一个堆对象的拷贝。代码如下:

MyClass c = func1();

这样做的后果就是，func1里面生成的堆对象永远都无法被释放了，从而造成内存泄露。来看另一个版本的代码。

MyClass* func2()
{
    //第一种方式，错误
    MyClass c1;
    return &c1;
    //第二种方式,不算错，但是不推荐
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return pc2;
}

程序里面一定要慎用返回指针。

MyClass& func3()
{
   //第一种方式，错误，引用指向了栈对象
    MyClass c1;
    return c1;
    //第二种方式
    MyClass *pc2 = new MyClass();
    return *pc2;
}
//在第二种方式的前提下
MyClass c = func3();//内存泄露！
MyClass & c4 = func3();//可以这么做，但是不常用
delete &c4;

但是返回一个传进入的参数的引用是OK的，不管传进来的参数是栈对象还是堆对象。相当于c在函数里走了一遭然后又出来了。

MyClass& func4(MyClass & c)
{
   return c;
}

总结：

传参推荐const引用
返回推荐返回指针或者对象，返回引用是极少极少的。

栈是编译时就要确定的，具有静态特征。所谓静态特征就是编译器编译完之后它的所有东西都是定的。而堆具有灵活性。因此不能没有堆。但是也不能没有栈。本质上来讲，没有栈就没有函数，没有栈就没有变量。所以堆和栈是缺一不可的。

课程总结

掌握内存模型分析方法–画运行时内存图，搞清楚是在堆上还是栈上
掌握堆、栈概念
掌握指针、引用、对象
探微知著: 魔鬼尽在细节里

栈(stack) 和 堆(heap)

栈

堆