堆記憶體和棧記憶體區別

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(1) 堆棧。駐留於常規RAM（隨機訪問儲存空間）地區，但可通過它的“堆棧指標”獲得處理的直接支援。堆棧指標若向下移，會建立新的記憶體；若向上移，則會釋放那些記憶體。這是一種特別快、特別有效資料儲存方式，僅次於寄存器。建立程式時，Java編譯器必須準確地知道堆棧內儲存的所有資料的“長度”以及“存在時間”。這是由於它必鬚生成相應的代碼，以便向上和向下移動指標。這一限制無疑影響了程式的靈活性，所以儘管有些Java資料要儲存在堆棧裡——特別是物件控點，但Java對象並不放到其中。
(2) 堆。一種常規用途的記憶體池（也在RAM地區），其中儲存了Java對象。和堆棧不同，“記憶體堆”或“堆”（Heap）最迷人的地方在於編譯器不必知道要從堆裡分配多少儲存空間，也不必知道儲存的資料要在堆裡停留多長的時間。因此，用堆儲存資料時會得到更大的靈活性。要求建立一個對象時，只需用new命令編製相關的代碼即可。執行這些代碼時，會在堆裡自動進行資料的儲存。當然，為達到這種靈活性，必然會付出一定的代價：在堆裡分配儲存空間時會花掉更長的時間！
(3) 靜態儲存。這兒的“靜態”（Static）是指“位於固定位置”（儘管也在RAM裡）。程式運行期間，靜態儲存的資料將隨時等候調用。可用static關鍵字指出一個對象的特定元素是靜態。但Java對象本身永遠都不會置入靜態儲存空間。

堆：順序隨意
棧：先進後出
堆和棧的區別
一、預備知識—程式的記憶體配置
一個由c/C++編譯的程式佔用的記憶體分為以下幾個部分
1、棧區（stack）— 由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧
2、堆區（heap） — 一般由程式員分配釋放，若程式員不釋放，程式結束時可能由OS回收。注意它與資料結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表，呵呵。
3、全域區（靜態區）（static）—，全域變數和靜態變數的儲存是放在一塊的，初始化的全域變數和靜態變數在一塊地區，未初始化的全域變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊地區。 - 程式結束後有系統釋放
4、文字常量區 —常量字串就是放在這裡的。程式結束後由系統釋放
5、程式碼區—存放函數體的二進位代碼。
二、例子程式
這是一個前輩寫的，非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全域初始化區
char *p1; 全域未初始化區
main()
{   
     int b; 棧
     char s[] = "abc"; 棧
     char *p2; 棧
     char *p3 = "123456"; 123456\0在常量區，p3在棧上。
     static int c =0；全域（靜態）初始化區
     p1 = (char *)malloc(10);
     p2 = (char *)malloc(20);
     分配得來得10和20位元組的地區就在堆區。
     strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"最佳化成一個地方。
}
二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:由系統自動分配。例如，聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap:需要程式員自己申請，並指明大小，在c中malloc函數如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出。
堆：首先應該知道作業系統有一個記錄空閑記憶體位址的鏈表，當系統收到程式的申請時，會遍曆該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程式，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，代碼中的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閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴充的資料結構，是一塊連續的記憶體的地區。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，總之是一個編譯時間就確定的常數），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：堆是向高地址擴充的資料結構，是不連續的記憶體地區。這是由於系統是用鏈表來儲存的空閑記憶體位址的，自然是不連續的，而鏈表的遍曆方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於電腦系統中有效虛擬記憶體。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：
棧由系統自動分配，速度較快。但程式員是無法控制的。
堆是由new分配的記憶體，一般速度比較慢，而且容易產生記憶體片段,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進程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：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。當本次函數調用結束後，局部變數先出棧，然後是參數，最後棧頂指標指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程式由該點繼續運行。
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員安排。
2.6存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；而bbbbbbbbbbb是在編譯時間就確定的；但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指標所指向的字串(例如堆)快。
比如：
#include
void main()
{   
     char a = 1;    
     char c[] = "1234567890";    
     char *p ="1234567890";   
     a = c[1];    
     a = p[1];    
     return;    
}
對應的彙編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一種在讀取時直接就把字串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指標值讀到edx中，在根據edx讀取字元，顯然慢了。
2.7小結：
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：使用棧就象我們去飯館裡吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。
堆和棧的區別主要分：
作業系統方面的堆和棧，如上面說的那些，不多說了。還有就是資料結構方面的堆和棧，這些都是不同的概念。這裡的堆實際上指的就是（滿足堆性質的）優先隊列的一種資料結構，第1個元素有最高的優先權；棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或資料結構。雖然堆棧，堆棧的說法是連起來叫，但是他們還是有很大區別的，連著叫只是由於曆史的原因。