堆和棧的區別,區別
堆(heap)和棧(stack)的區別先用一個比喻理解下:
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。
1、申請方式
棧: 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.
堆: 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char *p2=new char[10];// 但是注意p1、p2本身是在棧中的。
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: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 free 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。
3、申請大小的限制
棧:不同的編譯系統有不同的類型,例如: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。
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。
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。