zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 【浅说】堆(heap)和栈(stack)区别

    在了解堆与栈之前,我们想来了解下程序的内存分配

      一个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。  
      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。

    简单的可以理解为:
    heap:是由malloc之类函数分配的空间所在地。地址是由低向高增长的。
    stack:是自动分配变量,以及函数调用的时候所使用的一些空间。地址是由高向低减少的。

    例子程序

    这是一个前辈写的,非常详细

    int a = 0; //<全局初始化区
    char *p1;//<全局未初始化区
    main()
    {
        int b; //<栈
        char s[] = "abc"; //<栈
        char *p2; //<栈
        char *p3 = "123456"; //<123456在常量区,p3在栈上。
        static int c =0;//< 全局(静态)初始化区
        p1 = (char *)malloc(10);
        p2 = (char *)malloc(20);
        //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
        strcpy(p1, "123456"); //123456放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
    }

    申请方式

    stack: 由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间

    heap: 需要程序员自己申请,并指明大小。

    如 p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); 但是注意p1、p2本身是在栈中的。

     

    请后系统的响应

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


    堆: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。

    申请大小的限制

    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。

    堆: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。

    堆和栈中的存储内容


    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。


    堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    其他扩展

    STM32 大小端模式 与 堆栈及其增长方向分析】http://www.openedv.com/posts/list/24152.htm

    【程序编译后运行时的内存分配-转】http://blog.sina.com.cn/s/blog_5420e0000101a0w1.html

  • 相关阅读:
    linux 短信收发
    sama5d3 环境检测 adc测试
    【Codeforces 723C】Polycarp at the Radio 贪心
    【Codeforces 723B】Text Document Analysis 模拟
    【USACO 2.2】Preface Numbering (找规律)
    【Codeforces 722C】Destroying Array (数据结构、set)
    【USACO 2.1】Hamming Codes
    【USACO 2.1】Healthy Holsteins
    【USACO 2.1】Sorting A Three-Valued Sequence
    【USACO 2.1】Ordered Fractions
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/libra13179/p/10629298.html
Copyright © 2011-2022 走看看