堆和棧的區(qū)別在哪里？

堆和棧的區(qū)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(tǒng)自動分配。     例如，聲明在函數(shù)中一個局部變量     int     b;     系統(tǒng)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(shù)          
  如p1 = (char *)malloc(10);     //free     
  在C++中用new運(yùn)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(tǒng)的響應(yīng)          
  棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報(bào)異常提示棧溢出。          
  堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時(shí)，          
  會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結(jié)點(diǎn)，然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除，并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序，另外，對于大多數(shù)系統(tǒng)，會在這塊內(nèi)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(nèi)存空間。另外，由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請的大小，系統(tǒng)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(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)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(shí)就確定的常數(shù)），如果申請的空間超過棧的剩余空間時(shí)，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。          
  堆：堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)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(tǒng)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(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)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(nèi)存，他不是在堆，也不是在棧是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一快內(nèi)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(nèi)容          
  棧：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，第一個進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句）的地址，然后是函數(shù)的各個參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。          
  當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。          
  堆：一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)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(yùn)行時(shí)刻賦值的；          
  而bbbbbbbbbbb是在編譯時(shí)就確定的；          
  但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?/span>(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(qū)別可以用如下的比喻來看出：          
  使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯，只管點(diǎn)菜（發(fā)出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準(zhǔn)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(1805) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++基礎(chǔ)