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堆和棧的區別(經典)

2.1申請方式 
stack: 
由系統自動分配。例如,宣告在函式中一個區域性變數int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap: 
需要程式設計師自己申請,並指明大小,在c中malloc函式
如p1 = (char *)malloc(10); 
在C++中用new運算子
如p2 = (char *)malloc(10); 
但是注意p1、p2本身是在棧中的。

2.2 申請後系統的響應

棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧溢位。
堆:首先應該知道作業系統有一個記錄空閒記憶體地址的連結串列,當系統收到程式的申請時,會遍歷該連結串列,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點連結串列中刪除,並將該結點的空間分配給程
序,另外,對於大多數系統,會在這塊記憶體空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,程式碼中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒連結串列中。

2.3申請大小的限制 

棧:在Windows下,棧是向低地址擴充套件的資料結構,是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用連結串列來儲存的空閒記憶體地址的,自然是不連續的,而連結串列的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。

2.4申請效率的比較:
由系統自動分配,速度較快
。但程式設計師是無法控制的。
是由new分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配記憶體,他不是在堆,也不是在棧是直接在程序的地址空間中保留一快記憶體,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。

2.5堆和棧中的儲存內容 

棧:在函式呼叫時,第一個進棧的是主函式中後的下一條指令(函式呼叫語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函式的各個引數,在大多數的C編譯器中,引數是由右往左入棧的,然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。當本次函式呼叫結束後,區域性變數先出棧,然後是引數,最後棧頂指標指向最開始存的地址,也就是主函式中的下一條指令,程式由該點繼續執行。
堆:
一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式設計師安排。

2.6存取效率的比較 
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; 
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; 
aaaaaaaaaaa是在執行時刻賦值的;而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
但是,在以後的存取中,在棧上的陣列比指標所指向的字串(例如堆)快。
比如: