堆和栈的区别——详解
Posted 西邮菜
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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