Создание объектов в куче и в стеке: более глубокое погружение

В C создание объектов можно разделить на создание объектов на основе стека или кучи. основанный на. Хотя синтаксис этих двух типов создания немного различается, важно понимать основные принципы управления памятью.

Объекты на основе стека

Приведенный фрагмент кода, Object o;, выделяет объект в стеке функции. При автоматической продолжительности хранения эти объекты находятся в стеке во время выполнения функции и уничтожаются при возврате из функции. Указатель o сохраняет адрес объекта в стеке.

Объекты в куче

Для объектов в куче код обычно соответствует следующему шаблону: Object* о; о = новый Объект();. В первой строке указатель o выделяется в стеке, а во второй строке фактический объект создается в куче с помощью нового оператора. Указатель o теперь указывает на объект, выделенный в куче.

За пределами стека и кучи

Важно отметить, что понятия стека и кучи явно не определены в стандарт С. Вместо этого стандарт вводит концепцию продолжительности хранения, которая может быть автоматической, динамической, статической или локальной для потока.

Автоматическое хранение, обычно реализуемое в стеке, используется для локальных переменных и определенных типов объектов. . С другой стороны, статическое хранилище обычно не связано со стеком или кучей, а находится в отдельной области памяти. Переменные-члены наследуют продолжительность хранения объектов, которым они принадлежат.

Иллюстративный пример

Рассмотрим следующий код:

struct Foo {
    Object o;
};

Foo foo;

int main() {
    Foo f;
    Foo* p = new Foo;
    Foo* pf = &f;
}

• foo.o: статическое хранилище, расположенное в отдельной области памяти.
• f.o: автоматическое хранилище, расположенное в стеке.
• p->o : динамическое хранилище, выделенное в куче.
• pf->o: указывает на тот же объект, что и f.o, который имеет автоматическое хранилище.

Пока переменные указателя p и pf равны хранятся в стеке, объекты, на которые они указывают, имеют разную продолжительность хранения.

В заключение, понимание создания объектов в C выходит за рамки простой дихотомии стека и кучи. Понимая продолжительность хранения и учитывая контекст, в котором определяются объекты, разработчики могут эффективно управлять распределением памяти и избегать потенциальных проблем, связанных с памятью.