堆和棧區別

一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分爲如下幾個部分
一、棧區(stack)—      由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操做方式相似於數據結構中的棧。
二、堆區(heap) —      通常由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式卻是相似於鏈表,呵呵。
三、全局區(靜態區)(static)—,全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另外一塊區域。 - 程序結束後有系統釋放 
四、文字常量區     —常量字符串就是放在這裏的。 程序結束後由系統釋放
五、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
2、例子程序 
這是一個前輩寫的,很是詳細 
程序員

//main.cpp 
int a = 0; 全局初始化區 
char *p1; 全局未初始化區 
main() 
{ 
int b; 棧 
char s[] = "abc"; 棧 
char *p2; 棧 
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量區,p3在棧上。 
static int c =0; 全局(靜態)初始化區 
p1 = (char *)malloc(10); 
p2 = (char *)malloc(20); 
//分配得來得10和20字節的區域就在堆區。 
strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。 
}

 

堆和棧究竟有什麼區別?算法

       主要的區別由如下幾點:數據結構

       一、管理方式不一樣;函數

       二、空間大小不一樣;優化

       三、可否產生碎片不一樣;spa

       四、生長方向不一樣;操作系統

       五、分配方式不一樣;.net

       六、分配效率不一樣;debug

       管理方式:對於棧來說,是由編譯器自動管理,無需咱們手工控制;對於堆來講,釋放工做由程序員控制,容易產生memory leak。code

       空間大小:通常來說在32位系統下,堆內存能夠達到4G的空間,從這個角度來看堆內存幾乎是沒有什麼限制的。可是對於棧來說,通常都是有必定的空間大小的,例如,在VC6下面,默認的棧空間大小是1M(好像是,記不清楚了)。固然,咱們能夠修改:   

       打開工程,依次操做菜單以下:Project->Setting->Link,在Category 中選中Output,而後在Reserve中設定堆棧的最大值和commit。

注意:reserve最小值爲4Byte;commit是保留在虛擬內存的頁文件裏面,它設置的較大會使棧開闢較大的值,可能增長內存的開銷和啓動時間。

碎片問題:對於堆來說,頻繁的new/delete勢必會形成內存空間的不連續,從而形成大量的碎片,使程序效率下降。對於棧來說,則不會存在這個問題,由於棧是先進後出的隊列,他們是如此的一一對應,以致於永遠都不可能有一個內存塊從棧中間彈出,在他彈出以前,在他上面的後進的棧內容已經被彈出,詳細的能夠參考數據結構,這裏咱們就再也不一一討論了。

       生長方向:對於堆來說,生長方向是向上的,也就是向着內存地址增長的方向;對於棧來說,它的生長方向是向下的,是向着內存地址減少的方向增加。

       分配方式:堆都是動態分配的,沒有靜態分配的堆。棧有2種分配方式:靜態分配和動態分配。靜態分配是編譯器完成的,好比局部變量的分配。動態分配由 alloca函數進行分配,可是棧的動態分配和堆是不一樣的,他的動態分配是由編譯器進行釋放,無需咱們手工實現。

       分配效率:棧是機器系統提供的數據結構,計算機會在底層對棧提供支持:分配專門的寄存器存放棧的地址,壓棧出棧都有專門的指令執行,這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函數庫提供的,它的機制是很複雜的,例如爲了分配一塊內存,庫函數會按照必定的算法(具體的算法能夠參考數據結構/操做系統)在堆內存中搜索可用的足夠大小的空間,若是沒有足夠大小的空間(多是因爲內存碎片太多),就有可能調用系統功能去增長程序數據段的內存空間,這樣就有機會分到足夠大小的內存,而後進行返回。顯然,堆的效率比棧要低得多。

       從這裏咱們能夠看到,堆和棧相比,因爲大量new/delete的使用,容易形成大量的內存碎片;因爲沒有專門的系統支持,效率很低;因爲可能引起用戶態和核心態的切換,內存的申請,代價變得更加昂貴。因此棧在程序中是應用最普遍的,就算是函數的調用也利用棧去完成,函數調用過程當中的參數,返回地址, EBP和局部變量都採用棧的方式存放。因此,咱們推薦你們儘可能用棧,而不是用堆。

       雖然棧有如此衆多的好處,可是因爲和堆相比不是那麼靈活,有時候分配大量的內存空間,仍是用堆好一些。

       不管是堆仍是棧,都要防止越界現象的發生(除非你是故意使其越界),由於越界的結果要麼是程序崩潰,要麼是摧毀程序的堆、棧結構,產生以想不到的結果,就算是在你的程序運行過程當中,沒有發生上面的問題,你仍是要當心,說不定何時就崩掉,那時候debug但是至關困難的 :)    對了,還有一件事,若是有人把堆棧合起來講,那它的意思是棧,可不是堆,呵呵, 清楚了?

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