【转】栈空间和堆空间

只看该作者 · 2017-2-8 12:21

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分：

1、栈区（stack）：又编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，其操作方式类似于数据结构的栈。

2、堆区（heap）：一般是由程序员分配释放，若程序员不释放的话，程序结束时可能由OS回收，值得注意的是他与数据结构的堆是两回事，分配方式倒是类似于数据结构的链表。

3、全局区（static）：也叫静态数据内存空间，存储全局变量和静态变量，全局变量和静态变量的存储是放一块的，初始化的全局变量和静态变量放一块区域，没有初始化的在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。

4、文字常量区：常量字符串就是放在这里，程序结束后由系统释放。

5、程序代码区：存放函数体的二进制代码。

堆和栈的区别：

1、由以上综述就可以得知，他们程序的内存分配方式不同。

2、申请和响应不同：

（1）申请方式：

stack由系统自动分配，系统收回；heap需要程序员自己申请，C中用函数malloc分配空间，用free释放，C++用new分配，用delete释放。

（2）申请后系统的响应：

栈：只要栈的剩余空间大于所申请的空间，体统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

堆：首先应该知道操作系统有一个记录内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请的空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样代码中的delete或free语句就能够正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会将多余的那部分重新放入空闲链表中。

3、申请的大小限制不同：

栈：在windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域，栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，能从栈获得的空间较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，这是由于系统是由链表在存储空闲内存地址，自然堆就是不连续的内存区域，且链表的遍历也是从低地址向高地址遍历的，堆得大小受限于计算机系统的有效虚拟内存空间，由此空间，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

4、申请的效率不同：

栈：栈由系统自动分配，速度快，但是程序员无法控制。

堆：堆是有程序员自己分配，速度较慢，容易产生碎片，不过用起来方便。

5、堆和栈的存储内容不同：

栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是从右往左入栈的，当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令。

堆：一般是在堆得头部用一个字节存放堆得大小，具体内容由程序员安排