C语言内存分布和Java内存分布

写作背景

我的Java学习实现从C的学习开始的，对于C语言的内存分布有了了解后，在对比了的内存分布后发现略有出入：其归根结底是真实计算机和JVM虚拟计算机的区别；

C语言中内存分布及程序运行中（BSS段，数据段，代码段，堆段）

BSS段:（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。

数据段 ：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中 已初始化 的 全局变量 的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。 

代码段： 代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放 (函数体，类成员函数，全局变量)程序执行代码 的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于 只读 , 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些 只读的变量 ，例如字符串常量等。程序段为程序代码在内存中的映射.一个程序可以在内存中多有个副本.

堆（heap） ：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc/free等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）/释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）

栈(stack) ：栈又称堆栈， 存放程序的 局部变量 （但不包括static声明的变量， static 意味着 在数据段中 存放变量）。除此以外，在函数被调用时，栈用来传递参数和返回值。由于栈的先进后出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

向下增长即地址由高到低；

•  java内存结构(jvm)

　　1. Heap(堆)：

• 堆得内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64；最大的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。
•  默认空余的堆内存小于40%时，就会增大，直到-Xmx设置的内存。具体的比例可以由-XX:MinHeapFreeRatio指定
•  空余的内存大于70%时，就会减少内存，直到-Xms设置的大小。具体由-XX:MaxHeapFreeRatio指定。

　　2. MethodArea(方法区域)：

1）有时候也成为永久代，在该区内很少发生垃圾回收，但是并不代表不发生GC，在这里进行的GC主要是对方法区里的常量池和对类型的卸载
2）方法区主要用来存储已被虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量和即时编译器编译后的代码等数据。
该区域是被线程共享的。
3）方法区里有一个运行时常量池，用于存放静态编译产生的字面量和符号引用。该常量池具有动态性，也就是说常量并不一定是编译时确定，运行时生成的常量也会存在这个常量池中。 对应是Permanet Generation, 通过-XX：PermSize来设置

为什么要将永久代 (PermGen) 替换为元空间 (MetaSpace) 呢?

整个永久代有一个 JVM 本身设置固定大小上限，无法进行调整，而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制，并且永远不会得到 java.lang.OutOfMemoryError。你可以使用 -XX：MaxMetaspaceSize 标志设置最大元空间大小，默认值为 unlimited，这意味着它只受系统内存的限制。-XX：MetaspaceSize 调整标志定义元空间的初始大小如果未指定此标志，则 Metaspace 将根据运行时的应用程序需求动态地重新调整大小。

当然这只是其中一个原因，还有很多底层的原因，这里就不提了。

　　3. JavaStack(java的栈)：虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息本地方法栈：本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。虚拟机只会直接对Javastack执行两种操作：以帧为单位的压栈或出栈。通过-Xss来设置， 若不够会抛出StackOverflowError

　　4. ProgramCounter(程序计数器)：每一个线程都有它自己的PC寄存器，也是该线程启动时创建的。PC寄存器的内容总是指向下一条将被执行指令的饿地址，这里的地址可以是一个本地指针，也可以是在方法区中相对应于该方法起始指令的偏移量。

1. 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现代码的流程控制，如：顺序执行、选择、循环、异常处理。
2. 在多线程的情况下，程序计数器用于记录当前线程执行的位置，从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪儿了。

　　5. Nativemethodstack(本地方法栈)：保存native方法进入区域的地址

为什么Java可以先试用函数，后定义？

归根结底是因为java是面向对象语言，写代码就是抽象类的过程；所有的方法，字段都在类里，运行时将整个类放在方法区（数据共享区）充当的只是模板的作用，所以方法定义先后就不要紧了，当具体到某一个实例对象时它实例化了类的所有方法，当他调用一个需要用到在类后面才定义的方法时；而自己已经有所有方法的实例所以就不会报错，去静态方法区查找相应的方法模板传参实例化就行了；

而C++不能算面向对象程序设计语言；他的类只能算结构体的扩展吧；

最后

以上就是痴情荔枝为你收集整理的C语言内存分布和Java内存分布的全部内容，希望文章能够帮你解决C语言内存分布和Java内存分布所遇到的程序开发问题。

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