堆和栈的区别

Posted 2021-02-13 lovemargin

现在的计算机面试题中大多都会问到堆和栈的区别，下面仔细讲讲两者的六大区别：

1.管理方式不同

堆是由程序员通过 调用系统库函数来管理内存，所以管理不力 就会出现常说的内存泄漏

栈是由计算机系统分配内存 而且系统有专门的寄存器存储栈指针。

2.生长方式不同

堆是向高地址扩展 也就是常说的向上生长。是不连续的内存区域。

栈是向低地址扩展 也就是常说的向下生长。 是连续的内存区域。

（我 本人是这么理解的。因为堆是人为分配地址 所以分配的地址大小往往比实际需要的内存大，所以是不连续的内存区域。而对于栈而言 ，系统有分配专门的寄存器存放栈地址，压栈出栈由专门的指令（先进后出FILO）执行，所以是连续的内存区域。如果理解不对，还望指出。）

3.空间大小不同

堆的大小 可以高达 4G 在32位Linux里系统有效的虚拟内存也有3.2G

栈的大小 一般是 1M ~10M 不等（和堆相差很多）。

4.内存速率不同

栈的内存速率较快。前面说了 栈是系统分配内存 ，而且有这FILO的出栈顺序 所以栈的内存速率快些。

堆 因为是程序员分配内存 ，而且是由C/C++函数库提供的。而且机制比较复杂，为了找打到一块合适大小的内存区域 会挨个遍历。所以耗时也就比较多些。

5.存储内容不同

栈在函数调用时，首先压入主调函数中下条指令(函数调用语句的下条可执行语句)的地址，然后是函数实参，然后是被调函数的局部变量。本次调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的指令地址，程序由该点继续运行下条可执行语句。

堆通常在头部用一个字节存放其大小，堆用于存储生存期与函数调用无关的数据，具体内容由程序员安排。

（其实我自己的理解是栈有自己的出栈方式FILO 所以局部调用结束后就直接出栈了，然后进行其他没出栈的操作处理。而堆是先存需要的内存大小，然后后面的就交给创建者自己处理了）

6.分配方式不同

栈可静态分配或动态分配。静态分配由编译器完成，如局部变量的分配。动态分配由alloca函数在栈上申请空间，用完后自动释放。

堆只能动态分配且手工释放。(堆就好比OC语言里的MRC，而OC里的ARC就是苹果帮我们处理的MRC)

本文中的（）部分只作为帮助理解， 不作为正确的区别答案。如果想要深入了解堆栈。推荐看下《计算机原理》和《数据结构》这两本教材