谁能清晰地解释C、C++和Java中堆栈的使用，哪些内容存储在堆上，哪些内容存储在栈上，以及何时进行分配。
据我所知，每次函数调用的所有本地变量（包括基本数据类型、指针或引用变量）都保存在新的堆栈帧中。而使用new或malloc创建的任何内容都存储在堆上。
我对一些事情感到困惑。
如果对象成员是引用/基本数据类型，它们是否也存储在堆上？那些在每个帧中递归创建的方法的本地成员又如何呢？它们都在栈上，如果是的话，那么该栈内存是在运行时分配的吗？对于字面量，它们是否属于代码段？C语言中的全局变量，C++/Java中的静态变量以及C语言中的静态变量呢？
程序在内存中的结构
下面是当程序被加载到内存中时的基本结构。
+--------------------------+
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| command line |
| arguments |
| (argc and argv[]) |
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+--------------------------+
| Stack |
| (grows-downwards) |
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| F R E E |
| S P A C E |
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| (grows upwards) Heap |
+--------------------------+
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| Initialized data |
| segment |
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+--------------------------+
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| Initialized to |
| Zero (BSS) |
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+--------------------------+
| |
| Program Code |
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+--------------------------+
需要注意以下几点：
数据段
数据段包含全局和静态数据，这些数据由用户明确初始化并包含有初始化值。
数据段的另一部分称为BSS（��为旧的IBM系统将该段初始化为零）。这是操作系统初始化内存块为零的内存部分。这就是未初始化的全局数据和静态变量的默认值为零的原理。此区域是固定的，大小静态。
数据区根据显式初始化分为两个区域，因为要初始化的变量可以逐个初始化。但是，不需要显式初始化未初始化的变量。相反，将变量的初始化工作留给操作系统。这种批量初始化可以大大缩短加载可执行文件所需的时间。
大多数情况下，数据段的布局由底层操作系统控制，但某些加载器会给用户部分控制权。在嵌入式系统等应用中，这些信息可能很有用。
可以使用指针从代码中访问和访问此区域。自动变量在每次需要时都要初始化变量，因此代码需要进行初始化。但是，数据区域中的变量没有这种运行时负担，因为初始化仅在加载时完成一次。
代码段
程序代码是可执行代码可用于执行的代码区域。该区域的大小也是固定的。只能通过函数指针访问此区域，而不能通过其他数据指针访问此区域。还有一个重要信息需要注意，即系统可能将此区域视为只读内存区域，任何尝试写入此区域的操作都会导致未定义的行为。
常量字符串可以放置在代码区域或数据区域，具体取决于实现方式。
尝试写入代码区域会导致未定义的行为。例如（我只会给出基于C的示例），以下代码可能导致运行时错误甚至崩溃系统。
int main()
{
static int i;
strcpy((char *)main,"something");
printf("%s",main);
if(i++==0)
main();
}
堆和栈区
在执行过程中，程序使用两个主要部分：栈和堆。栈用于函数的堆栈帧，堆用于动态内存分配。栈和堆是未初始化的区域。因此，无论内存中存在什么内容都将成为在该空间创建的对象的初始（垃圾）值。
让我们看一个样例程序，展示哪些变量存储在哪里：
int initToZero1;
static float initToZero2;
FILE * initToZero3;
// all are stored in initialized to zero segment(BSS)
double intitialized1 = 20.0;
// stored in initialized data segment
int main()
{
size_t (*fp)(const char *) = strlen;
// fp is an auto variable that is allocated in stack
// but it points to code area where code of strlen() is stored
char *dynamic = (char *)malloc(100);
// dynamic memory allocation, done in heap
int stringLength;
// this is an auto variable that is allocated in stack
static int initToZero4;
// stored in BSS
static int initialized2 = 10;
// stored in initialized data segment
strcpy(dynamic,”something”);
// function call, uses stack
stringLength = fp(dynamic);
// again a function call
}
或者考虑一个更为复杂的例子，
// command line arguments may be stored in a separate area
int main(int numOfArgs, char *arguments[])
{
static int i;
// stored in BSS
int (*fp)(int,char **) = main;
// points to code segment
static char *str[] = {"thisFileName","arg1", "arg2",0};
// stored in initialized data segment
while(*arguments)
printf("\n %s",*arguments++);
if(!i++)
fp(3,str);
}
mmap()在上面的布局中属于哪个部分。这是一个好问题。我正在尝试研究同样的问题！另一方面，我试图让所有上述编程语言的描述通用化。我应该也涵盖了register和extern变量！ - Sangeeth Saravanaraj关于C++堆和栈的部分问题：
首先要说的是，如果没有使用new创建的对象会作为一个连续的单元存储在栈上，如果是全局变量，则存储在某个全局段（平台特定）。
对于使用new在堆上创建的对象，其成员变量将作为一个连续的内存块存储在堆上。这适用于原始类型和嵌入式对象的成员变量。对于指针和引用类型的成员变量，原始指针值将存储在对象中。该值所指向的内容可以存储在任何地方（堆、栈、全局）。任何情况都有可能。
至于对象方法中的局部变量，它们存储在栈上，而不是存储在堆上对象的连续空间中。栈通常在运行时创建一个固定大小。每个线程都有一个栈。局部变量甚至可能不会占用栈上的空间，因为它们可能被优化掉了（正如Paul所说）。主要的问题是，它们不会因为是堆上对象的成员函数而存储在堆上。如果它们是指针类型的局部变量，则它们可以存储在栈上并指向堆或栈上的某些内容！
*alloc函数分配的内存位于堆中，而auto变量和函数参数位于堆栈中。字符串字面量可能存在“其他地方”（必须在程序生命周期内进行分配和可见），但尝试修改它们是不明确定义的；有些平台使用一个单独的只读内存段来存储它们。