堆和棧的區別

一、預備知識—程式的記憶體分配 

乙個由c/c++編譯的程式占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   ，存放函式的引數值，區域性變數的值等。其 

操作方式類似於資料結構中的棧。 

2、堆區（heap）   —   一般由程式設計師分配釋放，   若程式設計師不釋放，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鍊錶，呵呵。 

3、全域性區（靜態區）（static）—，全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的，初始化的 

全域性變數和靜態變數在一塊區域，   未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另 

一塊區域。   -   程式結束後由系統釋放。 

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**區—存放函式體的二進位制**。 

二、例子程式   

這是乙個前輩寫的，非常詳細   

int   a   =  0;   全域性初始化區   

char   *p1;   全域性未初始化區   

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；   全域性（靜態）初始化區   

p1   =   (char  *)malloc(10);   

p2   =   (char  *)malloc(20);   

分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。   

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" 

優化成乙個地方。   

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，宣告在函式中乙個區域性變數   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   =  new   char[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。   

會遍歷該鍊錶，尋找第乙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鍊錶 

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 

首位址處記錄本次分配的大小，這樣，**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 

分重新放入空閒鍊錶中。   

2.3申請大小的限制   

思是棧頂的位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，總之是乙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。   

的空閒記憶體位址的，自然是不連續的，而鍊錶的遍歷方向是由低位址向高位址。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：   

棧由系統自動分配，速度較快。但程式設計師是無法控制的。   

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 

直接在程序的位址空間中保留一塊記憶體，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   

執行語句）的位址，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乙個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容由程式設計師安排。   

2.6訪問效率的比較   

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，在以後的訪問中，在棧上的陣列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**   

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暫存器cl中，而第二種則要先把指標值讀到 

edx中，再根據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餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由 

度大。   (經典！)  

堆和棧區別

一 預備知識 程式的記憶體分配 乙個由c c 編譯的程式占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 存放函式的引數值，區域性變數的值等。其 操作方式類似於資料結構中的棧。2 堆區 heap 一般由程式設計師分配釋放，若程式設計師不釋放，程式結束時可能由os回 收 注意它...

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管理方式 棧由編譯器自動管理 堆由程式設計師控制，使用方便，但易產生記憶體洩露。生長方向 棧向低位址擴充套件 即 向下生長 是連續的記憶體區域 堆向高位址擴充套件 即 向上生長 是不連續的記憶體區域。這是由於系統用鍊錶來儲存空閒記憶體位址，自然不連續，而鍊錶從低位址向高位址遍歷。空間大小 棧頂位址和...

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