堆内存和栈内存详解.docx
堆内存和栈内存详解(转载)堆：挨次随便栈：先进后出堆和栈的区分一、预备学问一程序的内存安排一个由C/C+编译的程序占用的内存分为以下几个部分1、栈区(stack)-由编译器自动安排释放，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中的栈2、堆区(heap) 般由程序员安排释放，若程序员不释放，程序结束时可 能由OS回收。留意它与数据结构中的堆是两回事，安排方式倒是类似于链表， 呵呵。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。-程序结束后有系统释放4、文字常量区一常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放5、程序代码区一存放函数体的二进制代码。二、例子程序这是一个前辈写的，特别具体/main, cppint a = 0;全局初始化区char *pl;全局未初始化区main ()(int b;栈char s = abc"栈char *p2;栈char *p3 = "123456； 1234560 在常量区,p3 在栈上。static int c =0；全局(静态)初始化区pl = (char *)malloc(10);p2 = (char *)malloc(20);安排得来得10和20字节的区域就在堆区。strcpy(pl, 123456)； 1234560放在常量区，编译器可能会将它与p3 所指向的 123456优化成一个地方。二、堆和栈的理论学问2. 1申请方式stack:由系统自动安排。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开拓空间heap:需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数如pl=(char *)malloc(10);在 C+中用 new 运算符如 p2 = (char *)malloc (10);但是留意 pl、 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，系统将为程序供应内存，否则将报特别 提示栈溢出。堆：首先应当知道操作系统有一个纪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，查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，并将该结点的空间安排给程序，此外，对于大多数系 统，会在这块内存空间中的首地址处纪录本次安排的大小，这样，代码中的 delete语句才能正确的释放本内存空间。此外，由于找到的堆结点的大小不肯 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。 2.3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），假如 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 间比较敏捷，也比较大。2.4申请效率的比较：栈由系统自动安排，速度较快。但程序员是无法掌握的。堆是由new安排的内存，一般速度比较慢，而且简单产生内存碎片，不过用起来 最便利.此外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc安排内存，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 便利。但是速度快，也最敏捷2. 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。留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，最终栈顶指针指向最开 头存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点连续运行。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支配。2. 6存取效率的比较char si = 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：#includevoid main （）（char a = 1;char c = "1234567890；char *p =1234567890；a = cl;a = pl;return;)对应的汇编代码 10: a = cl;00401067 8A 4D 0040106A 88 4D H： a = pl;0040106D 8B 55 00401070 8A 42 00401073 88 45Fl movFC movEC mov 01 movFC movcl,byte ptr ebp-OFh byte ptr ebp-4, cledx, dword ptr cbp-14h al,byte ptr edx+1 byte ptr ebp-4, al 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而其次种则要先把 指针值读到edx中，在依据edx读取字符，明显慢了。2. 7小结： 堆和栈的区分可以用如下的比方来看出：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，不必理睬切菜、洗菜等预 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。使用堆就 象是自己动手做喜爱吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由 度大。堆和栈的区分主要分：操作系统方面的堆和栈，如上面说的那些，不多说了。还有就是数据结构方面的 堆和栈，这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是（满意堆性质的）优先 队列的一种数据结构，第1个元素有最高的优先权；栈实际.卜.就是满意先进后出 的性质的数学或数据结构。虽然堆栈，堆栈的说法是连起来叫，但是他们还是有 很大区分的，连着叫只是由于历史的缘由。
