全面介绍Windows内存管理机制及C++内存分配

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1、本文背景：在编程中，很多Windows或C++的内存函数不知道有什么区别，更别谈有效使用；根本的原因是，没有清楚的理解操作系统的内存管理机制，本文企图通过简单的总结描述，结合实例来阐明这个机制。本文目的：对Windows内存管理机制了解清楚，有效的利用C++内存函数管理和使用内存。本文内容：本文一共有六节，由于篇幅较多，故按节发表。其他章节请看本人博客的Windows内存管理及C++内存分配实例（一）（二）（三）（四）和（五）。6.内存管理机制--堆栈(Stack)·使用场合操作系统为每个线程都建立一个默认堆栈，大小为1M。这个堆栈是供函数调用时使用，线程内函数里

2、的各种静态变量都是从这个默认堆栈里分配的。·堆栈结构默认1M的线程堆栈空间的结构举例如下，其中，基地址为0x00040000，刚开始时，CPU的堆栈指针寄存器保存的是栈顶的第一个页面地址0x0013F000。第二页面为保护页面。这两页是已经分配物理存储器的可用页面。随着函数的调用，系统将需要更多的页面，假设需要另外5页，则给这5页提交内存，删除原来页面的保护页面属性，最后一页赋予保护页面属性。当分配倒数第二页0x00041000时，系统不再将保护属性赋予它，相反，它会产生堆栈溢出异常STATUS_STACK_OVERFLOW，如果程序没有处理它，则线程将退出。最后

3、一页始终处于保留状态，也就是说可用堆栈数是没有1M的，之所以不用，是防止线程破坏栈底下面的内存（通过违规访问异常达到目的）。当程序的函数里分配了临时变量时，编译器把堆栈指针递减相应的页数目，堆栈指针始终都是一个页面的整数倍。所以，当编译器发现堆栈指针位于保护页面之下时，会插入堆栈检查函数，改变堆栈指针及保护页面。这样，当程序运行时，就会分配物理内存，而不会出现访问违规。·使用例子改变堆栈默认大小:有两个方法，一是在CreateThread()时传一个参数进去改变；二是通过链接命令：#pragmacomment(linker,"/STACK:102400000,10

4、24000")第一个值是堆栈的保留空间，第二个值是堆栈开始时提交的物理内存大小。本文将堆栈改变为100M。堆栈溢出处理：如果出现堆栈异常不处理，则导致线程终止；如果你只做了一般处理，内存结构已经处于破坏状态，因为已经没有保护页面，系统没有办法再抛出堆栈溢出异常，这样的话，当再次出现溢出时，会出现访问违规操作STATUS_ACCESS_VIOLATION，这是线程将被系统终止。解决办法是，恢复堆栈的保护页面。请看以下例子：C++程序如下：boolhandle=true;staticMEMORY_BASIC_INFORMATIONmi;LPBYTElpPage;//得

5、到堆栈指针寄存器里的值_asmmovlpPage,esp;//得到当前堆栈的一些信息VirtualQuery(lpPage,&mi,sizeof(mi));//输出堆栈指针printf("堆栈指针=%x",lpPage);//这里是堆栈的提交大小printf("已用堆栈大小=%d",mi.RegionSize);printf("堆栈基址=%x",mi.AllocationBase);for(inti=0;i<2;i++){__try{__try{__try{cout<<"**************************"<

6、静态分配导致的堆栈异常，系统默认不抛出异常，捕获不到//chara[1024*1024];//动态分配栈空间，有系统调用Alloca实现，自动释放Add(1000);//系统可以捕获违规访问int*p=(int*)0xC00000000;*p=3;cout<<"执行结束"<

7、(GetExceptionCode()==STATUS_STACK_OVERFLOW?EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER:EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH){cout<<"Exception2"<

8、;//查询