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  • 堆和栈的区别

    程序的内存分配

    1、栈区: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。

    2、堆区: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。一般用malloc()申请。

    申请后的系统反应:

    1、栈:栈为线式结构,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,否则将报异常提示栈溢出,。

    2、堆:堆为链式结构,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。

    申请大小的限制

    1、栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域。

    2、堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。链表的遍历方向是由低地址向高地址遍历,堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。

    申请效率的比较

    1、栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

    2、堆分配慢,易产生碎片,但是用起来方便。

    堆和栈中的存储内容

    1、栈: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。

    2、堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。

    附加:windows进程中的内存结构

    1全局变量和静态变量分配在静态数据区,本地变量分配在动态数据区,即堆栈中

    2、数据所在的内存地址必须是该数据长度的整数倍,被称为数据对齐。

    3CPUESP寄存器存放当前线程的栈顶指针,EBP寄存器中保存当前线程的栈底指针。CPUEIP寄存器存放下一个CPU指令存放的内存地址,当CPU执行完当前的指令后,从EIP寄存器中读取下一条指令的内存地址,然后继续执行。

     

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