栈和堆

Posted 2020-09-02 Mune

定义：两种抽象数据结构
        栈：先进后出 FILO
        堆：队列结构，先进先出； FIFO
操作系统：
        栈：由操作系统(编译器)自动分配，常用于局部变量，函数参数值，类似于操作系统中的栈FILO
        堆：由用户分配，若不主动释放，则最后由OS回收(Operating System),类似于链表

参考：http://www.cnblogs.com/munetiey/articles/6484537.html

       预备知识—程序的内存分配
              一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
              1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其 操作方式类似于数据结构中的栈。
              2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回 收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
              3、全局区（静态区）（static）—，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。 - 程序结束后由系统释放。
              4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
              5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

例：

 1 //全局初始化区
 2 int a = 0;
 3 //全局未初始化区
 4 char* p1;
 5 
 6 
 7 void main()
 8 {
 9     int b;//栈
10     char s[] = "abc";//栈
11     char* p2;//栈
12     char* p3 = "1234";  //   1234/0 在常量区,p3在栈上
13     static int c = 0;//全局初始化区
14 
15     p1 = (char*)malloc(10);
16     p2 = (char*)malloc(20);
17     //分配得来的10和20字节在堆区
18 
19     strcpy(p1,"1234");//  1234/0在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的1234/0优化成同一个地方
20 }

 

机制：
      栈：只要栈的剩余空间大于所申请的空间，系统将为程序提供内存，否则将异常报栈溢出；
      堆：操作系统有一张记录空闲内存地址的链表，当用户申请时，遍历该链表，寻找第一个大于等于用户申请空间的堆结点；

限制：
      栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域，栈的大小有限制，一般为1M或2M
      堆：堆是向高地址扩展的数据结构，大小不受限制，由空闲地址组成的链表结构

效率：
      申请：栈比堆快
      存储读取：栈比堆快

存储内容：
      栈:在函数调用中，第一个进栈的是函数调用的下一个可执行语句的地址，然后是参数，然后是局部变量，静态变量不入栈
      堆：一般来说头部保存堆的长度大小，由用户指定