棧(stack)和堆(heap)的具體區別
1、在申請方式上
棧(stack): 現在很多人都稱之為堆疊,這個時候實際上還是指的棧。它由編譯器自動管理,無需我們手工控制。 例如,宣告函式中的乙個區域性變數 int b 系統自動在棧中為b開闢空間;在呼叫乙個函式時,系統自動的給函式的形參變數在棧中開闢空間。
堆(heap): 申請和釋放由程式設計師控制,並指明大小。容易產生memory leak。
在c中使用malloc函式。
如:char *p1 = (char *)malloc(10);
在c++中用new運算子。
如:char *p2 = new char(20);
但是注意p1本身在全域性區,而p2本身是在棧中的,只是它們指向的空間是在堆中。
2、申請後系統的響應上
棧(stack):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(heap): 首先應該知道作業系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,當系統收到程式的申請時,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或 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閒鍊錶中。
3、申請大小的限制
棧(stack):在windows下,棧是向低位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。例如,在vc6下面,預設的棧空間大小是1m(好像是,記不清楚了)。當然,我們可以修改:開啟工程,依次操作選單如下:project->setting->link,在category 中選中output,然後在reserve中設定堆疊的最大值和commit。
注意:reserve最小值為4byte;commit是保留在虛擬記憶體的頁檔案裡面,它設定的較大會使棧開闢較大的值,可能增加記憶體的開銷和啟動時間。
堆(heap): 堆是向高位址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域(空閒部分用鍊錶串聯起來)。正是由於系統是用鍊錶來儲存空閒記憶體,自然是不連續的,而鍊錶的遍歷方向是由低位址向高位址。一般來講在32位系統下,堆記憶體可以達到4g的空間,從這個角度來看堆記憶體幾乎是沒有什麼限制的。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
4、分配空間的效率上
棧(stack):棧是機器系統提供的資料結構,計算機會在底層對棧提供支援:分配專門的暫存器存放棧的位址,壓棧出棧都有專門的指令執行,這就決定了棧的效率比較高。但程式設計師無法對其進行控制。
堆(heap):是c/c++函式庫提供的,由new或malloc分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片。它的機制是很複雜的,例如為了分配一塊記憶體,庫函式會按照一定的演算法在堆記憶體中搜尋可用的足夠大小的空間,如果沒有足夠大小的空間(可能是由於記憶體碎片太多),就有可能呼叫系統功能去增加程式資料段的記憶體空間,這樣就有機會分到足夠大小的記憶體,然後進行返回。這樣可能引發使用者態和核心態的切換,記憶體的申請,代價變得更加昂貴。顯然,堆的效率比棧要低得多。
5、堆和棧中的儲存內容
棧(stack):在函式呼叫時,第乙個進棧的是主函式中子函式呼叫後的下一條指令(子函式呼叫語句的下一條可執行語句)的位址,然後是子函式的各個形參。在大多數的c編譯器中,引數是由右往左入棧的,然後是子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位址,也就是主函式中子函式呼叫完成的下一條指令,程式由該點繼續執行。
堆(heap):一般是在堆的頭部用乙個位元組存放堆的大小,堆中的具體內容有程式設計師安排。
6、訪問效率的比較
這個應該是顯而易見的。拿棧上的陣列和堆上的陣列來說:
void
main()
;int
*arr1 =
null;
arr1 = new int[5
];for(
int j =
0;j <=
4;j++
)int a = arr[1]
;int b = arr1[1]
;}
上面**中,arr1(區域性變數)是在棧中,但是指向的空間確在堆上,兩者的訪問效率,當然是arr高。因為arr[1]可以直接訪問,但是訪問arr1[1],首先要訪問陣列的起始位址arr1,然後才能訪問到arr1[1]。
總而言之,言而總之:
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(宣告變數)、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。
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...
堆和棧區別
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...
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...