一、預備知識—程序的內(nèi)存分配
一個由C/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個部分
1、棧區(qū)（stack）—?? 由編譯器自動分配釋放?? ，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)中的棧。
2、堆區(qū)（heap）?? —?? 一般由程序員分配釋放，?? 若程序員不釋放，程序結(jié)束時可能由OS回
收?? 。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表，呵呵。
3、全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）—，全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的
全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，?? 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另
一塊區(qū)域。?? -?? 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
4、文字常量區(qū)?? —常量字符串就是放在這里的。?? 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放
5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進制代碼。
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二、例子程序???
這是一個前輩寫的，非常詳細???
//main.cpp???
int?? a?? =?? 0;?? 全局初始化區(qū)???
char?? *p1;?? 全局未初始化區(qū)???
main()???
{???
int?? b;?? 棧???
char?? s[]?? =?? "abc";?? 棧???
char?? *p2;?? 棧???
char?? *p3?? =?? "123456";?? 123456\0在常量區(qū)，p3在棧上。???
static?? int?? c?? =0；?? 全局（靜態(tài)）初始化區(qū)???
p1?? =?? (char?? *)malloc(10);???
p2?? =?? (char?? *)malloc(20);???
分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。???
strcpy(p1,?? "123456");?? 123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"
優(yōu)化成一個地方。???
}???
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二、堆和棧的理論知識???
2.1申請方式???
stack:???
由系統(tǒng)自動分配。?? 例如，聲明在函數(shù)中一個局部變量?? int?? b;?? 系統(tǒng)自動在棧中為b開辟空
間???
heap:???
需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數(shù)???
如p1?? =?? (char?? *)malloc(10);???
在C++中用new運算符???
如p2?? =?? new?? char[10];???
但是注意p1、p2本身是在棧中的。???
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2.2???
申請后系統(tǒng)的響應???
棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報異常提示棧溢
出。???
堆：首先應該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當系統(tǒng)收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結(jié)點，然后將該結(jié)點從空閑結(jié)點鏈表
中刪除，并將該結(jié)點的空間分配給程序，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語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。
另外，由于找到的堆結(jié)點的大小不一定正好等于申請的大小，系統(tǒng)會自動的將多余的那部
分重新放入空閑鏈表中。???
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2.3申請大小的限制???
棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意
思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預先規(guī)定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有
的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數(shù)），如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將
提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。???
堆：堆是向高地址擴展的數(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)是用鏈表來存儲
的空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。???
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2.4申請效率的比較：???
棧由系統(tǒng)自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。???
堆是由new分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便.???
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內(nèi)存，他不是在堆，也不是在棧是
直接在進程的地址空間中保留一塊內(nèi)存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
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2.5堆和棧中的存儲內(nèi)容???
棧：?? 在函數(shù)調(diào)用時，第一個進棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調(diào)用語句的下一條可
執(zhí)行語句）的地址，然后是函數(shù)的各個參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧
的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。???
當本次函數(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，程序由該點繼續(xù)運行。???
堆：一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容由程序員安排。???
??
2.6存取效率的比較???
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char?? s1[]?? =?? "aaaaaaaaaaaaaaa";???
char?? *s2?? =?? "bbbbbbbbbbbbbbbbb";???
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；???
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；???
但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針所指向的字符串(例如堆)快。???
比如：???
#include???
void?? main()???
{???
char?? a?? =?? 1;???
ch ar?? c[]?? =?? "1234567890";???
char?? *p?? ="1234567890";???
a?? =?? c[1];???
a?? =?? p[1];???
return;???
}???
對應的匯編代碼???
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???
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到
edx中，再根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。???
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2.7小結(jié)：???
堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來看出：???
使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯，只管點菜（發(fā)出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就
走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自
由度小。???
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由
度大。?? (經(jīng)典！)

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/yuzhould/archive/2010/06/13/4455024.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的栈和堆的区别【转】的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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