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堆和栈的区别在哪里？

堆和栈的区别在哪里？      
     
  哪些变量会在栈中分配空间，哪些变量会在堆中分配空间?      
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  1、申请方式          
  stack:          
  由系统自动分配。     例如，声明在函数中一个局部变量     int     b;     系统自动在栈中为b开辟空间          
  heap:          
  需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数          
  如p1 = (char *)malloc(10);     //free     
  在C++中用new运算符           //delete
  如p2 = (char *)malloc(10);          
  但是注意p1、p2本身是在栈中的。          
     
  2、申请后系统的响应          
  栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系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空闲内存地址的链表，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语句才能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，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。          
     
  3、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。          
     
  4、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.          
  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。          
     
  5、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。          
     
  6、存取效率的比较          
  char     s1[]     =     "aaaaaaaaaaaaaaa";          
  char     *s2     =     "bbbbbbbbbbbbbbbbb";          
  aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；          
  而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；          
  但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(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;           
  }  

         
  堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：          
  使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。          
 

posted on 2008-11-14 16:12 isabc 阅读(1762) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++基础