二.堆和棧的區(qū)別

1.申請方式

(1)棧(satck):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。

(2)堆(heap):需程序員自己申請(調(diào)用malloc,realloc,calloc),并指明大小，并由程序員進行釋放。容易產(chǎn)生memory leak.

eg:char? p;

p = (char *)malloc(sizeof(char));

但是，p本身是在棧中。

2.申請大小的限制

(1)棧：在windows下棧是向底地址擴展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域(它的生長方向與內(nèi)存的生長方向相反)。棧的大小是固定的。如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將提示overflow。

(2)堆：堆是高地址擴展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(它的生長方向與內(nèi)存的生長方向相同)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)使用鏈表來存儲空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由底地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。

3.系統(tǒng)響應：

(1)棧：只要棧的空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報異常提示棧溢出。

(2)堆：首先應該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，但系統(tǒng)收到程序的申

請時，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，然后將該結(jié)點從空閑鏈表中刪除，并將該結(jié)點的空間分配給程序，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free語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外，找到的堆結(jié)點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。

說明：對于堆來講，對于堆來講，頻繁的new/delete勢必會造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對于棧來講，則不會存在這個問題，

4.申請效率

(1)棧由系統(tǒng)自動分配，速度快。但程序員是無法控制的

(2)堆是由malloc分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生碎片，不過用起來最方便。

5.堆和棧中的存儲內(nèi)容

(1)棧：在函數(shù)調(diào)用時，第一個進棧的主函數(shù)中后的下一條語句的地址，然后是函數(shù)的各個參數(shù)，參數(shù)是從右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注：靜態(tài)變量是不入棧的。

當本次函數(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，程序由該點繼續(xù)執(zhí)行。

(2)堆：一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。

6.存取效率

(1)堆：char *s1=”hellow?tigerjibo”;是在編譯是就確定的

(2)棧：char s1[]=”hellow?tigerjibo”;是在運行時賦值的；用數(shù)組比用指針速度更快一些，指針在底層匯編中需要用edx寄存器中轉(zhuǎn)一下，而數(shù)組在棧上讀取。

補充：

棧是機器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機會在底層對棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧

的地址，壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函數(shù)庫提供的，它的機制是很復雜的，例如為了分配一塊內(nèi)存，庫函數(shù)會按

照一定的算法(具體的算法可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng))在堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間，如果沒有足夠大小的空間(可能是由于內(nèi)存碎片太多)，就有可

能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存空間，這樣就有機會分到足夠大小的內(nèi)存，然后進行返回。顯然，堆的效率比棧要低得多。

7.分配方式：

(1)堆都是動態(tài)分配的，沒有靜態(tài)分配的堆。

(2)棧有兩種分配方式：靜態(tài)分配和動態(tài)分配。靜態(tài)分配是編譯器完成的，比如局部變量的分配。動態(tài)分配由alloca函數(shù)進行分配，但是棧的動態(tài)分配和堆是不同的。它的動態(tài)分配是由編譯器進行釋放，無需手工實現(xiàn)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的c语言中栈堆,C语言中堆和栈的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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