C++堆和栈的区别

总述

C++中堆和栈主要有以下几点不同：

1. 管理方式不同
2. 空间大小不同
3. 能否产生碎片不同
4. 生长方向不同
5. 分配方式不同
6. 分配效率不同

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管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需手动控制；对于堆来说，分配和释放都是由程序员控制的。

空间大小：总体来说，栈的空间是要小于堆的。一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的；但是对于栈来讲，一般是有一定的空间大小的。

碎片问题：对于堆来讲，由于分配和释放是由程序眼控制的(利用new/delete 或 malloc/free)，频繁的操作势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的内存碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的数据结构，在某一对象弹出之前，它之前的所有对象都已经弹出。

生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是沿着内存地址增加的方向，对于栈来讲，它的生长方式是向下的，也就是沿着内存地址减小的方向增长。

分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有两种分配方式：静态分配和动态分配，静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配；动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器实现的，无需我们手工实现。

分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持，分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率很高。堆则是C/C++函数提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间(可能是由于碎片太多)，就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率要比栈底的多。

参考文献

http://www.cnblogs.com/hanyonglu/archive/2011/04/12/2014212.html