(156)堆和栈的区别

thchen0103 2017-02-05

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相对来说，栈对于程序员是透明的，因为栈的存放方式是先进后出的，而堆就是不确定性的，不好掌握。

1.内存类型

C/C++程序分配的内存类型有5种：

1.堆区

2.栈区

3.全局区(全局和静态变量存放在一起)

4.文字常量区

5.代码区

以上5种内存类型除堆区外，其他都有系统或编译器自动释放。

以下一些代码会表示那些变量存放在那个内存区的：

int n=20; 全局初始化区

int x; 全局未初始化区

void main(){

int cs[]="123";栈区

int *p 栈区

int *p1="123";p1栈区 "123"在常量区

堆栈的区别：

堆/栈	申请	系统响应	空间限制	效率
栈	系统自动分配	如果剩余空间大于申请空间就提供，否则提示溢出	win(VS)2M	系统分配，速度快
堆	new/malloc	遍历空闲内存链表，寻找最近一个适合大小的	由有效的虚拟内存决定	程序员申请，不如栈快

static int y=2;全局初始化区

char* ns=new char[10];

strcpy(ns,"1234");"1234"在常量区，编译器可能会将它与p1指向的"123"优化在一个地方

}

上面这一段代码呢就是在代码区了。

2.堆和栈的申请方式

栈中的内存是由系统自动分配，并释放。

int n=0;

堆中的内存是由程序员手动分配并释放。

int* p=new int(10);

delete p;

虽然p指向的是堆区，但是其本身是在栈区的;

3.申请后系统响应

栈区：只要系统剩余栈区内存大于申请内存的大小就为程序提供内存，否则就报异常提示栈溢出

堆区：操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统受到程序的申请时，遍历整个链表寻找第一个空间大于所申请的空间大小，然后将改点从链表中删除，将该节点的地址分配给程序。一般情况下，会在这块内存的首地址记录这块内存的大小，以供delete正确释放空间。另外，如果得到的空间大于申请的空间，系统将会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

4.申请大小限制

栈区：在WIN下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域，也就是说，栈区首地址和栈的最大容量都是由系统预先规定好的。在WIN下栈的大小是2M，如果申请的空间超过2M 就会报栈溢出的异常

堆区：相比栈区，堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存。这是由于系统使用链表来储存空闲内存的地址，所以不是连续的。但是链表的遍历方向是和栈一样的，从低地址向高地址。堆的大小受限于系统中有效的虚拟内存。所以，堆获得的空间比较灵活也比较大。

5.申请的效率

栈是由系统分配的，速度快，但是程序员无法控制。

堆是new或malloc申请分配的内存，相比栈，速度慢，且容易产生内存碎片，不过对于程序员是透明的。

还有一种申请内存的方式是VirtualAlloc,它是WinAPI ,其功能是在调用进程的虚拟空间。不在堆栈，在进程的地址空间保留一份内存，虽灵活速度，但是不方便。

6.堆栈的存储内容

栈：在函数调用时，第一个入栈的是主函数调用语句的吓一跳可执行语句的地址，然后是函数内的参数，一般C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量，静态变量是不入栈的，根据栈的特性是先进后出，依次出栈的顺序是：局部变量，参数，最后是栈顶指针指向最开始存的地址（主函数的下一条指令），系统由改点继续运行。

堆：相比栈，堆的头部会存放内存的大小，内容由程序员决定，相对比较自由。

7.存取效率的比较

char cs[]="1234" ;