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  • 堆和栈的区别

    参考:

    https://blog.csdn.net/u013321328/article/details/44172689

    https://blog.csdn.net/shanshanhi/article/details/50904706

    一个由C/C++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。分配方式倒是类似于数据结构中的链表。

    3、全局区/静态区(static)

    全局变量和静态变量的存储是放在一起的,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

    存放常量字符串。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。

    堆和栈的区别:

    申请方式

    栈区:

    由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量值等。

    堆区:

    一般由程序员分配释放(使用new/delete或malloc/free),若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。

    操作方式

    栈区:

    操作方式类似于数据结构中的栈。

    堆区:

    不同于数据结构中的堆,分配方式类似于链表。

    申请后系统的响应 

    栈区:

    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(overflow)。

    堆区:

    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,

    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,从而代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间,

    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

    栈区:

    在Windows下,栈是是一块确定的连续内存区域。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),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。

    堆区:

    堆是向高地址扩展的数据结构,由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,它是不连续的,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。

    申请效率的比较

    栈区:

    系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

    堆区:

    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. 

    注意:在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,它不在堆也不在栈,而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。

    堆和栈中的存储内容

    栈区:

    在函数调用时,第一个进栈的是函数调用语句的下一条可执行语句的地址,接着是函数的各个参数,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。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。

    堆区:

    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。

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