栈与堆的区别
一、程序的內(nèi)存分配方式不同
棧區(qū)(stack):編譯器自動(dòng)分配釋放,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量的值等,其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的棧。
堆區(qū)(heap):一般是由程序員分配釋放,若程序員不釋放的話,程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收,值得注意的是他與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的堆是兩回事,分配方式倒是類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的鏈表。
二、申請方式不同
stack 由系統(tǒng)自動(dòng)分配,heap 需要程序員自己申請。
C 中用函數(shù) malloc分配空間,用 free 釋放,C++用 new 分配,用 delete 釋放。
三、申請后系統(tǒng)的響應(yīng)不同
棧:只要棧的剩余空間大于所申請的空間,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存,否則將報(bào)異常提示棧溢出。
堆:首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄內(nèi)存地址的鏈表,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時(shí),遍歷該鏈表,尋找第一個(gè)空間大于所申請的空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序。另外,對于大多數(shù)系統(tǒng),會在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣代碼中的 delete 或 free 語句就能夠正確的釋放本內(nèi)存空間。另外,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請的大小,系統(tǒng)會將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
四、 申請的大小限制不同
棧:在 windows 下,棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域,棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域,這是由于系統(tǒng)是由鏈表在存儲空閑內(nèi)存地址,自然堆就是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域,且鏈表的遍歷也是從低地址向高地址遍歷的,堆得大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有效虛擬內(nèi)存空間,由此空間,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
五、申請的效率不同
棧:棧由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度快,但是程序員無法控制。
堆:堆是有程序員自己分配,速度較慢,容易產(chǎn)生碎片,不過用起來方便。
六、堆與棧的存儲內(nèi)容不同
棧:在函數(shù)調(diào)用時(shí),第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中函數(shù)調(diào)用后的下一條指令的地址,然后函數(shù)的各個(gè)參數(shù),在大多數(shù)的 C 編譯器中,參數(shù)是從右往左入棧的,當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令。
堆:一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小,具體內(nèi)容由程序員安排。
總結(jié)
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