C++堆和棧是什麼意思

 　　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。 }

　　三、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。