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堆区和栈区的区别

2019-05-19 05:40 工业·编程 ⁄ 共 1650字 ⁄ 字号 暂无评论

一.程序内存的区域

1、栈区(stack)

由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等,内存的分配是连续的,类似于平时我们所说的栈,如果还不清楚,那么就把它想成数组,它的内存分配是连续分配的,即,所分配的内存是在一块连续的内存区域内.当我们声明变量时,那么编译器会自动接着当前栈区的结尾来分配内存.

2、堆区(heap)

一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收.类似于链表,在内存中的分布不是连续的,它们是不同区域的内存块通过指针链接起来的.一旦某一节点从链中断开,我们要人为的把所断开的节点从内存中释放.

3、全局区(静态区)(static)

全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量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的。 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。

二.堆和栈的区别

1.申请方式不同

栈:有系统自动分配。例如:在函数中定义一个局部变量  int  a = 0;  系统会在栈上自动开辟相应大小

注意:系统首先会去查看栈上是否有足够的区域去开辟该空间,如果有就直接开辟,如果没有则栈溢出

堆:由程序员自己去申请开辟,并且指明大小。(利用new/malloc)

2.申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,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。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

3.申请效率的比较

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:是由new/malloc分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.(new/malloc后一定要显示的调用free/delete去释放内存)

另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

4.堆和栈中的存储内容

栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的

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,程序由该点继续运行。

堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

5.底层不同

栈:是连续的空间

堆:不是连续的空间

请注意:在栈上所申请的内存空间,当我们出了变量所在的作用域后,系统会自动我们回收这些空间,而在堆上申请的空间,当出了相应的作用域以后,我们需要显式 的调用delete来释放所申请的内存空间,如果我们不及时得对这些空间进行释放,那么内存中的内存碎片就越来越多,从而我们的实际内存空间也就会变的越 来越少,即,孤立的内存块越来越多.在这里,我们知道,堆中的内存区域不是连续的,还是将有效的内存区域经过链表指针连接起来的,如果我们申请到了某一块 内存,那么这一块内存区将会从连续的(通过链表连接起来的)内存块上断开,如果我们在使用完后,不及时的对它进行释放,那么它就会孤立的开来,由于没有任何指针指向它,所以这个区域将成为内存碎片,所以在使用完动态分配的内存(通过NEW申请)后,一定要显式的对它进行DELETE删除.对于这一点,一定 要切记...

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