栈和堆的区别

Posted 2020-10-12 Engraver

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/