Статическая и динамическая память

Статическая область памяти — это область памяти, размер которой известен на этапе компиляции.

Поскольку для статической области памяти известен ее размер, компилятор всегда может выделить эту область памяти и связать ее с соответствующим элементом программы. Поэтому для статической области памяти компилятор порождает некоторый адрес (как правило, это относительный адрес в программе). Статические области памяти обрабатываются компилятором самым простейшим образом, поскольку напрямую связаны со своим адресом. В этом случае говорят о статическом связывании области памяти и лексической единицы входного языка.

Динамическая область памяти — это область памяти, размер которой на этапе компиляции программы не известен.

Размер динамической области памяти будет известен только в процессе выполнения результирующей программы. Поэтому для динамической области памяти компилятор не может непосредственно выделить адрес — для нее он порождает фрагмент кода, который отвечает за распределение памяти (ее выделение и освобождение). Как правило, с динамическими областями памяти связаны многие операции с указателями и с экземплярами объектов (классов) в объектно-ориентированных языках программирования. При использовании динамических областей памяти говорят о динамическом связывании области памяти и лексической единицы входного языка.

Динамические области памяти, в свою очередь, можно разделить на динамические области памяти, выделяемые пользователем, и динамические области памяти, выделяемые непосредственно компилятором.

Динамические области памяти, выделяемые пользователем, появляются в тех случаях, когда разработчик исходной программы явно использует в тексте программы функции, связанные с распределением памяти (примером таких функций являются New и Dispose в языке Pascal, malloc и free в языке C, new и delete в языке C++ и другие). Функции распределения памяти могут использовать либо напрямую средства ОС, либо средства исходного языка (которые, в конце концов, все равно основаны на средствах ОС). В этом случае за своевременное выделение и освобождение памяти отвечает сам разработчик, а не компилятор. Компилятор должен только построить код вызова соответствующих функций и сохранения результата — в принципе, для него работа с динамической памятью пользователя ничем не отличается от работы с любыми другими функциями и дополнительных сложностей не вызывает.

Другое дело — динамические области памяти, выделяемые компилятором. Они появляются тогда, когда пользователь использует типы данных, операции над которыми предполагают перераспределение памяти, не присутствующее в явном виде в тексте исходной программы. Примерами таких типов данных могут служить строки в некоторых языках программирования, динамические массивы и, конечно, многие операции над экземплярами объектов (классов) в объектно-ориентированных языках (наиболее характерный пример — тип данных string в Borland Delphi). В этом случае сам компилятор отвечает за порождение кода, который будет всегда обеспечивать своевременное выделение памяти под элементы программы и за освобождение ее по мере использования.

Как статические, так и динамические области памяти сами по себе могут быть глобальными или локальными.