内存管理之栈

Posted 2021-02-03 sanshijvshi

 内存管理之栈(stack)

 什么是栈？

栈是一种数据结构，c语言中使用栈来保存局部变量。栈是被发明出来管理内存的。1.4.7.2、 栈管理内存的特点(小内存、自动化)

先进后出FILO  first in last out  栈先进先出

　　　　FIFO  first in first out  队列

栈的特点是入口即出口，只有一个口，另一个口是堵死的。所以先进去的必须后出来。

队列的特点是入口和出口都有，必须从入口进去，从出口出来，所以先进去的必须先出来，否则就堵住后面的。

 

 

栈的应用举例:局部变量

C语言中的局部变量是用栈来实现的。我们在c中定义一个局部变量时( int a)，编译器会在栈中分配一段空间(4字节)给这个局部变量用(分配时栈顶指针会移动给出空间，给局部变量a用的意思就是，将这4字节的栈内存的内存地址和我们定义的局部变量名a给关联起来)，对应栈的操作是入栈。

注意，这里栈指针的移动和内存分配是自动的(栈自己完成，不用我们写代码去操作)

然后等我们函数退出的时候，局部变量要灭亡。对应栈的操作是弹栈(出栈)。出栈时也是栈顶指针移动将栈空间中与a关联的那4个字节空间释放。这个动作也是自动的，也不用人写代码干预。

栈的优点:栈管理内存，好处是方便，分配和最后回收都不用程序员操心，c语言自动完成。

 

分析一个细节: c语言中，定义局部变量时如果未初始化，则值是随机的，为什么?

定义局部变量，其实就是在栈中通过移动栈指针来给程序提供一个内存空间和这个局部变量名绑定。因为这段内存空间在栈上，而栈内存是反复使用的(脏的，上次用完没清零的)，所以说使用栈来实现的局部变量定义时如果不显式初始化，值就是脏的。如果你显式初始化怎么样?C语言是通过一个小手段来实现局部变量的初始化的。int a= 15; //局部变量定义时初始化

C语言编译器会自动把这行转成:

int a; //局部变量定义

a=15; //普通的赋值语句

 

栈的约束(预定栈大小不灵活，怕溢出)

首先，栈是有大小的。所以栈内存大小不好设置。如果太小怕溢出，太大怕浪费内存(这个缺点有点像数组)其次，栈的溢出危害很大，一 定要避免。所以我们在c语言中定义局部变量时不能定义太多或者太大(譬如不能定义局部变量时int a[10000]; 使用递归来解决问题时一定要注意递归收敛)