堆和栈的区别(转过无数次的文章)

可以结合这篇文章来看[什么是堆和栈,它们在哪儿?],讲的也是非常生动。

一、预备知识—程序的内存分配  

  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)—   由编译器自动分配释放   ,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)   —   一般由程序员分配释放,   若程序员不释放,程序结束时可能由OS回  
  收   。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配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。   -   程序结束后由系统释放。  
  4、文字常量区   —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—存放函数体的二进制代码。  
   
  二、例子程序    
  这是一个前辈写的,非常详细    
  //main.cpp    
  int   a   =   0;   全局初始化区    
  char   *p1;   全局未初始化区    
  main()    
  {    
  int   b;   栈    
  char   s[]   =   "abc";   栈    
  char   *p2;   栈    
  char   *p3   =   "123456";   123456/0在常量区,p3在栈上。    
  static   int   c   =0;   全局(静态)初始化区    
  p1   =   (char   *)malloc(10);    
  p2   =   (char   *)malloc(20);    
  分配得来得10和20字节的区域就在堆区。    
  strcpy(p1,   "123456");   123456/0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。    
  }    
   
  三、堆和栈的理论知识    
  2.1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);    
  在C++中用new运算符    
  如p2   =   new   char[10];    
  但是注意p1、p2本身是在栈中的。    
   
  2.2    
  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。    
   
  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),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。    
   
  2.4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块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。  
     
  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。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。堆中的具体内容由程序员安排。    
   
  2.6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;    
  }    
  对应的汇编代码    
  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    
  第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到  
  edx中,再根据edx读取字符,显然慢了。    
   
  2.7小结:    
  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。    
  使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由  
  度大。   (经典!)  

时间: 2024-11-01 15:28:42

堆和栈的区别(转过无数次的文章)的相关文章

堆和栈的区别

堆栈 在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,但是很多人甚至是计算机专业的人也没有明确堆栈其实是两种数据结构. 要点: 堆:顺序随意 栈:先进后出 堆和栈的区别 一.预备知识-程序的内存分配 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)- 由编译器自动分配释放,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) - 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收.注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似

Java中堆与栈的区别

栈与堆都是Java用来在RAM中存放数据的地方.与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆. Java的堆是一个运行时数据区,类的对象从中分配空间.这些对象通过new.newarray.anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放.堆是由垃圾回收来负责的,堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据.但缺点是,由于要在运行时动态分配

语言堆栈入门——堆和栈的区别

原文:http://student.csdn.net/link.php?url=http://www.top-e.org%2Fjiaoshi%2Fhtml%2F427.html 格式和部分内容稍作修改. 在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到.但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念.堆栈:一种数据结构.一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈.我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到

Windows操作系统堆和栈的区别

Windows操作系统堆和栈的区别 一.预备知识-程序的内存分配    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)- 由编译器自动分配释放 ,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) - 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 .注意它与数据结构中的堆是两回事,分配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

堆和栈的区别在哪里?

 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);             在C++中用new运算符             如p2

Java中堆和栈的区别详解_java

当一个人开始学习Java或者其他编程语言的时候,会接触到堆和栈,由于一开始没有明确清晰的说明解释,很多人会产生很多疑问,什么是堆,什么是栈,堆和栈有什么区别?更糟糕的是,Java中存在栈这样一个后进先出(Last In First Out)的顺序的数据结构,这就是java.util.Stack.这种情况下,不免让很多人更加费解前面的问题.事实上,堆和栈都是内存中的一部分,有着不同的作用,而且一个程序需要在这片区域上分配内存.众所周知,所有的Java程序都运行在JVM虚拟机内部,我们这里介绍的自然

浅析C语言中堆和栈的区别_C 语言

在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到.但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念. 堆栈:一种数据结构.一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈.我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到的朋友中有好多也说不清堆栈,所以我想有必要给大家分享一下我对堆栈的看法,有说的不对的地方请朋友们不吝赐教,这对于大家学习会有很大帮助. 一.前言: C语言程序经过编译连接后形成编译.连接后形成的二进制映

Linux程序存储结构与进程结构堆和栈的区别【转】

转自:http://www.hongkevip.com/caozuoxitong/Unix_Linux/24581.html 红客VIP(http://www.hongkevip.com):Linux程序存储结构与进程结构堆和栈的区别   摘要:本文主要讲述了Linux系统中,程序存储结构(代码区.数据段和BBS区)与进程的基本结构(代码区.数据段.BBS区.堆和栈),以及堆和栈的区别. Linux程序存储结构与进程结构 1.Linux程序存储结构 在Linux系统下,程序是一个普通的可执行文件

关于C++使用指针 堆和栈的区别分析_C 语言

数据在内存的存放有以下几种形式 1.栈区--由编译器自动分配并且释放,该区域一般存放函数的参数值,局部变量的值等, 2.堆区--一般由程序员分配释放,如果程序员不释放,程序结束的时候才会被操作系统回收,3.寄存器区--用来保存栈顶指针和指令指针4.全局去--也是静态区,全局变量和静态变量都是存储在一起的,初始化的全局变量和静态变量都存储在一块,为初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一个区域,程序结束后由系统释放.5.文字常量区--常量字符串就是放在这里的,程序结束后由系统释放,6.程序代码区--