stack，heap的区别-创新互联

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
 1、栈区（stack）—  由编译器自动分配释放  ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其
 操作方式类似于数据结构中的栈。
 2、堆区（heap）  —  一般由程序员分配释放，  若程序员不释放，程序结束时可能由OS回
 收  。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
 3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的
 全局变量和静态变量在一块区域，  未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另
 一块区域。  -  程序结束后由系统释放。
 4、文字常量区  —常量字符串就是放在这里的。  程序结束后由系统释放
 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

 二、例子程序
 这是一个前辈写的，非常详细
 //main.cpp
 int  a  =  0;  全局初始化区
 char  *p1;  全局未初始化区
 main()
 {
 int  b;  栈
 char  s[]  =  "abc";  栈
 char  *p2;  栈
 char  *p3  =  "123456";  123456/0在常量区，p3在栈上。
 static  int  c  =0；  全局（静态）初始化区
 p1  =  (char  *)malloc(10);
 p2  =  (char  *)malloc(20);
 分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
 strcpy(p1,  "123456");  123456/0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"
 优化成一个地方。
 }

 二、堆和栈的理论知识
 2.1申请方式
 stack:
 由系统自动分配。  例如，声明在函数中一个局部变量  int  b;  系统自动在栈中为b开辟空
 间
 heap:
 需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数
 如p1  =  (char  *)malloc(10);
 在C++中用new运算符
 如p2  =  new  char[10];
 但是注意p1、p2本身是在栈中的。

 2.2
 申请后系统的响应
 栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢
 出。
 堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，
 会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表
 中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的
 首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。
 另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部
 分重新放入空闲链表中。

 2.3申请大小的限制
 栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意
 思是栈顶的地址和栈的大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有
 的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将
 提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储
 的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小
 受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

   其实在计算机里就是这样的，程序从低地址往高地址增长，而栈从高地址往低地址增长。当他们在中间相遇，计算机的逻辑空间就耗尽了。

 2.4申请效率的比较：
 栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
 堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
 另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是
 直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。

 2.5堆和栈中的存储内容
 栈：  在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可
 执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的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。注意静态变量是不入栈的。
 当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地
 址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
 堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

 2.6存取效率的比较

 char  s1[]  =  "aaaaaaaaaaaaaaa";
 char  *s2  =  "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
 aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
 而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
 但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
 比如：
 #include
 void  main()
 {
 char  a  =  1;
 char  c[]  =  "1234567890";
 char  *p  ="1234567890";
 a  =  c[1];
 a  =  p[1];
 return;
 }
 对应的汇编代码
 10:  a  =  c[1];
 00401067  8A  4D  F1  mov  cl,byte  ptr  [ebp-0Fh]
 0040106A  88  4D  FC  mov  byte  ptr  [ebp-4],cl
 11:  a  =  p[1];
 0040106D  8B  55  EC  mov  edx,dword  ptr  [ebp-14h]
 00401070  8A  42  01  mov  al,byte  ptr  [edx+1]
 00401073  88  45  FC  mov  byte  ptr  [ebp-4],al
 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到
 edx中，再根据edx读取字符，显然慢了。

 2.7小结：
 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：
 使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就
 走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自
 由度小。
 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由
 度大。

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