堆和棧的區別在哪里？

堆和棧的區別在哪里？      
     
  哪些變量會在棧中分配空間，哪些變量會在堆中分配空間?      
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  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量     int     b;     系統自動在棧中為b開辟空間          
  heap:          
  需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數          
  如p1 = (char *)malloc(10);     //free     
  在C++中用new運算符           //delete
  如p2 = (char *)malloc(10);          
  但是注意p1、p2本身是在棧中的。          
     
  2、申請后系統的響應          
  棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。          
  堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，          
  會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除，并將該結點的空間分配給程序，另外，對于大多數系統，會在這塊內存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內存空間。另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小，系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。          
     
  3、申請大小的限制          
  棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。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，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。          
  堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統中有效的虛擬內存。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。但程序員是無法控制的。          
  堆是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.          
  另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，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內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。          
     
  5、堆和棧中的存儲內容          
  棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中后的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然后是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然后是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。          
  當本次函數調用結束后，局部變量先出棧，然后是參數，最后棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。          
  堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。          
     
  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是在編譯時就確定的；          
  但是，在以后的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(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;           
  }  

         
  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里吃飯，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。          
 

posted on 2008-11-14 16:12 isabc 閱讀(1803) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++基礎