C++堆和栈详细介绍

　　一、 预备 常识-程序的内存 调配 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 调配 开释 , 存放函数的参数值， 部分变量的值等 。其操作 模式 类似于数据 构造中的栈 。

　　2、堆区(heap) - 普通由程序员 调配 开释， 若程序员不 开释，程序 完毕时可能由OS回收 . 留神它与数据 构造中的堆是两回事， 调配 模式倒是 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 完毕后有系统 开释

　　4、文字常量区 -常量字符串便是放在这里的 。 程序 完毕后由系统 开释

　　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，十分 详尽 //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)； 调配得来得10和20字节的区域就在堆区 。 strcpy(p1, "123456")； 123456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 实际 常识

　　2.1申请 模式 stack: 由系统自动 调配 。 例如，申明在函数中一个 部分变量 int b; 系统自动在栈中为b开发空间 heap: 需求程序员自己申请，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 = (char *)malloc(10)； 然而 留神p1、p2 本身是在栈中的 。

　　2.2 申请后系统的响应 栈： 惟独栈的 残余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，不然将报 异样 揭示栈溢出 。 堆：首先应该晓得操作系统有一个记录空暇内存地址的链表，当系统收到程序的申请时， 会遍历该链表，寻觅第一个空间大于所申请空间的堆结点， 而后将该结点从空暇结点链表中删除，并将该结点的空间 调配给程序，另外，关于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次 调配的大小，这样，代码中的delete语句 威力正确的 开释本内存空间 。另外，因为找到的堆结点的大小不 定然正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那 部分再一次放入空暇链表中 。

　　2.3申请大小的 制约 栈：在Windows下，栈是向低地址 扩大的数据 构造，是一块延续的内存的区域 。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 残余空间时，将 揭示overflow. 因此，能从栈 获得的空间较小 。 堆：堆是向高地址 扩大的数据 构造，是不延续的内存区域 。这是因为系统是用链表来存储的空暇内存地址的，自然是不延续的，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 虚构内存 。由此可见，堆 获得的空间 比较灵便，也 比较大 。

　　2.4申请效率的 比较： 栈由系统自动 调配，速度较快 。但程序员是 无奈操纵的 。 堆是由new 调配的内存，普通速度 比较慢，并且容易产生内存碎片，不过用起来最容易 。

　　另外，在WINDOWS下，最好的 模式是用VirtualAlloc 调配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在 历程的地址空间中保留一快内存， 固然用起来最不容易 。然而速度快，也最灵便

　　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， 而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， 而后是函数中的 部分变量 。 留神静态变量是不入栈的 。 当本次函数调用 完毕后， 部分变量先出栈， 而后是参数，最终栈顶指针指向最开始存的地址，也便是主函数中的下一条指令，程序由该点 接续运行 。 堆：普通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 调度 。

　　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； 然而，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 。 比方： #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 存放器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在依据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， 毋庸 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，然而 自由度小 。 使用堆就象是自己 着手做喜爱吃的菜肴， 比较麻烦，然而 比较 相符自己的口味，并且 自由度大 。 堆和栈的区别重要分： 操作系统方面的堆和栈，如上面说的那些，不多说了 。 还有便是数据 构造方面的堆和栈，这些都是不同的概念 。这里的堆实际上指的便是(满足堆性质的)优先队列的一种数据 构造，第1个元素有最

　　高的优先权；栈实际上便是满足先进后出的性质的数学或数据 构造 。 固然堆栈，堆栈的说法是连起来叫，然而他们还是有很大区别的，连着叫只不过因为历史的缘由 。