C++中的棧內存和堆內存的區別

• 數據結構中的堆與棧：

棧：是一種連續儲存的數據結構，具備先進後出的性質。一般的操做有入棧（圧棧）、出棧和棧頂元素。想要讀取棧中的某個元素，就要將其以前的全部元素出棧才能完成。類比現實中的箱子同樣。

堆：是一種非連續的樹形儲存數據結構，每一個節點有一個值，整棵樹是通過排序的。特色是根結點的值最小（或最大），且根結點的兩個子樹也是一個堆。經常使用來實現優先隊列，存取隨意。

• 內存中的棧區與堆區：

通常說到內存，指的是計算機的隨機儲存器（RAM），程序都在這裏面運行。計算機內存的大體劃分以下圖所示：

棧內存：由程序自動向操做系統申請分配以及回收，速度快，使用方便，但程序員沒法控制。若分配失敗，則提示棧溢出錯誤。注意，const局部變量也儲存在棧區內，棧區向地址減少的方向增加。

//測試棧內存
#include <iostream>
int main()
{
	int i = 10; //變量i儲存在棧區中
	const int i2 = 20;
	int i3 = 30;
	std::cout << &i << " " << &i2 << " " << &i3 << std::endl;
	return 0;
}

測試輸出爲：

&i3 < &i2 < &i，證實地址是減少的。

堆內存：程序員向操做系統申請一塊內存，當系統收到程序的申請時，會遍歷一個記錄空閒內存地址的鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，而後將該結點從空閒結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序。分配的速度較慢，地址不連續，容易碎片化。此外，由程序員申請，同時也必須由程序員負責銷燬，不然則致使內存泄露。

//測試堆內存和棧內存的區別
#include <iostream>
int main()
{
	int i = 10; //變量i儲存在棧區中
	char pc[] = "hello!"; //儲存在棧區
	const double cd = 99.2; //儲存在棧區
	static long si = 99; //si儲存在可讀寫區，專門用來儲存全局變量和靜態變量的內存
	int* pi = new int(100); //指針pi指向的內存是在 堆區，專門儲存程序運行時分配的內存
	std::cout << &i << " " << &pc << " " << &cd << " " << &si << " " << pi << std::endl;
	delete pi; //需程序員本身釋放
	return 0;
}

測試輸出爲：

運行屢次後會發現pi所指向的地址並不連續，是跳躍式的；而&si是一致的，儲存在可讀寫區；前三個變量都儲存在棧區，由程序自動分配和銷燬。

 

• 關於堆和棧區別的比喻：

堆和棧的區別能夠引用一位前輩的比喻來看出：

使用棧就象咱們去飯館裏吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，沒必要理會切菜、洗菜等準備工做和洗碗、刷鍋等掃尾工做，他的好處是快捷，可是自由度小。

使用堆就象是本身動手作喜歡吃的菜餚，比較麻煩，可是比較符合本身的口味，並且自由度大。