轉(zhuǎn)注:
??? 今天有網(wǎng)友問到這個(gè)問題,于是在網(wǎng)上搜索了一下,轉(zhuǎn)貼這此.
相似的太多了,出處不詳.在此感謝原作者精彩講解.
一、預(yù)備知識(shí)—程序的內(nèi)存分配
一個(gè)由c/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分
1、棧區(qū)（stack）—?由編譯器自動(dòng)分配釋放?，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。
2、堆區(qū)（heap）?—?一般由程序員分配釋放，?若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收?。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表，呵呵。
3、全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）—，全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，?未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。?-?程序結(jié)束后有系統(tǒng)釋放
4、文字常量區(qū)?—常量字符串就是放在這里的。?程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放
5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼。
二、例子程序
這是一個(gè)前輩寫的，非常詳細(xì)
//main.cpp?
int?a?=?0;?全局初始化區(qū)?
char?*p1;?全局未初始化區(qū)?
main()?
{?
int?b;//?棧?
char?s[]?=?"abc";?//棧?
char?*p2;?//棧?
char?*p3?=?"123456";?123456\0";//在常量區(qū)，p3在棧上。?
static?int?c?=0；?//全局（靜態(tài)）初始化區(qū)?
p1?=?(char?*)malloc(10);?
p2?=?(char?*)malloc(20);?
//分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。?
strcpy(p1,?"123456");?//123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會(huì)將它與p3所指向的"123456"優(yōu)化成一個(gè)地方。?
}??
三、堆和棧的理論知識(shí)
3.1申請(qǐng)方式
stack:
由系統(tǒng)自動(dòng)分配。?例如，聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量?int?b;?系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為b開辟空間
heap:
需要程序員自己申請(qǐng)，并指明大小，在c中malloc函數(shù)
如p1?=?(char?*)malloc(10);
在C++中用new運(yùn)算符
如p2?=?(char?*)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
3.2 申請(qǐng)后系統(tǒng)的響應(yīng)
棧：只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)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(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí)，
會(huì)遍歷該鏈表，尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)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(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，會(huì)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(yǔ)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(qǐng)的大小，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
3.3申請(qǐng)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(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)），如果申請(qǐng)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(chǔ)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。
3.4申請(qǐng)效率的比較：
棧由系統(tǒng)自動(dòng)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
3.5堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容
棧：?在函數(shù)調(diào)用時(shí)，第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句的下一條可執(zhí)行語(yǔ)句）的地址，然后是函數(shù)的各個(gè)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(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容有程序員安排。
3.6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?例如堆)快。
比如：
#include?<stdio.h>;?
void?main()?
{?
char?a?=?1;?
char?c[]?=?"1234567890";?
char?*p?="1234567890";?
a?=?c[1];?
a?=?p[1];?
return;?
}?
對(duì)應(yīng)的匯編代碼
10:?a?=?c[1];?
00401067?8A?4D?F1?mov?cl,byte?ptr?[ebp-0Fh]?
0040106A?88?4D?FC?mov?byte?ptr?[ebp-4],cl?
11:?a?=?p[1];?
0040106D?8B?55?EC?mov?edx,dword?ptr?[ebp-14h]?
00401070?8A?42?01?mov?al,byte?ptr?[edx+1]?
00401073?88?45?FC?mov?byte?ptr?[ebp-4],al? 第一種在讀取時(shí)直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。
3.7小結(jié)：
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(qǐng)）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會(huì)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。
使用堆就象是自己動(dòng)手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。
堆和棧的區(qū)別主要分：
操作系統(tǒng)方面的堆和棧，如上面說的那些，不多說了。
還有就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的堆和棧，這些都是不同的概念。這里的堆實(shí)際上指的就是（滿足堆性質(zhì)的）優(yōu)先隊(duì)列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，第1個(gè)元素有最高的優(yōu)先權(quán)；棧實(shí)際上就是滿足先進(jìn)后出的性質(zhì)的數(shù)學(xué)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
雖然堆棧，堆棧的說法是連起來叫，但是他們還是有很大區(qū)別的，連著叫只是由于歷史的原因。