堆和栈的区别——详解

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了堆和栈的区别——详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、程序内存划分

基础补充一个程序所占用的内存主要分为一下几部分:栈、堆、文字常量区、代码区、全局区。

1.1 栈区

        一般由编译器自动分配和释放,存放函数的变量、局部变量等。执行函数时内部局部变量在栈上创建,函数执行完成后栈上所占用的资源自动释放。栈运算在处理器的指令集上,效率高,但分配容量有限。

1.2 堆区

        可以人为动态分配,程序在调用malloc和new时根据需求申请,但也要人为的使用free或delete进行释放。使用起来灵活,但效率不高。如果不人为的释放容易引起内存泄漏

1.3 文字常量区

        常量字符串就是放在这里的,程序(进程)结束后由系统释放

1.4全局区

        内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static 变量。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(进程)结束后有系统释放。

1.5 程序代码区

        存放函数体的二进制代码。

示例程序:(我是搬运工)

#include <cstdlib>
#include <iostream>
 
int a = 0;  // 全局初始化区
char *p1;   // 全局未初始化区
 
int main(int argc, char* argv[])

    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    
    int b;              // 栈
    char s[] = "abc";   // 栈
    char *p2;           // 栈
    
    // 123456/0在常量区,p3在栈上。
    char *p3 = "123456";
    
    // 全局(静态)初始化区
    static int c = 0;
    
    // 分配得来得10和20字节的区域就在堆区
    p1 = (char*)malloc(10);
    p2 = (char*)malloc(20);
    
    // 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。
    strcpy(p1, "123456");
    
    return EXIT_SUCCESS;

二、堆栈的比较

2.1申请方式

栈:由系统自动申请。

堆:需要程序员申请与释放。

2.2申请后系统的响应

栈:如果申请的大小大于剩余栈容量,会产生内存溢出异常。

堆:有个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。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 申请限制

栈:申请的是一段连续的内存栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,栈获得的空间较小所以。

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。

2.4申请效率

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆: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。

以上是关于堆和栈的区别——详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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