栈和堆的区别

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了栈和堆的区别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

栈和堆的区别

1.申请方式

stack:由系统自动分配。

heap:需要程序员自己申请,并指明大小,C中是malloc函数,C++中是new运算符。

2.申请时对大小的限制

stack:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。

heap: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。

3.申请的效率

stack:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
heap:由new分配的内存,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。    
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

4.申请后系统的响应

stack:只要栈的剩余空间大于所申请的空间,系统为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

heap:首先应该知道操作系统有一个记录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,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,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。

5.存储的内容

stack:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后,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地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。    
heap:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

6.存取的效率

char   s1[]   =   "aaaaaaaaaaaaaaa";    
char   *s2   =   "bbbbbbbbbbbbbbbbb";    
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;    
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;    
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

 

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——【感谢】资料来源于http://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4141043/

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