堆和栈的界别(经典转发)

 

一、预备知识—程序的内存分配

 

  一个由C/C++编译的顺序占用的内存分为以下多少个部分

 

  1. 栈区(stack)  —  
    由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局地变量的值等。其操作办法接近于数据结构中的栈。
  2. 堆区(heap)   —  
    一般由程序员分配释放,若程序员不自由,程序为止时或许由OS回  
      收。注意它与数据结构中的堆是一回事,分配格局倒是类似于链表。
  3. 大局区(静态区)(static)
    —,全局变量和静态变量的蕴藏是坐落一块儿的,开始化的全局变量和静态变量在一块区域,  
    未起始化的全局变量和未早先化的静态变量在隔壁的另一块区域。   –  
    程序停止后由系统释放。
  4. 文字常量区   —常量字符串就是放在此处的。   程序为止后由系统释放。
  5. 程序代码区—存放函数体的二进制代码。

 

  二、例子程序

 

    
  那是一个前辈写的,相当详细    

 

//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。    
}

 

  二、堆和栈的理论知识

 

  2.1报名方式

 

  stack:    
  由系统活动分配。   例如,注脚在函数中一个有些变量   int   b;  
系统活动在栈中为b开辟空间    
  heap:    
  需求程序员自己报名,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];    
  不过注意p1、p2本身是在栈中的。    
 

 

2.2   申请后系统的响应

 

 
栈:只要栈的盈余空间大于所申请空间,系统将为顺序提供内存,否则将报那几个提示栈溢出。    
 
堆:首先应当清楚操作系统有一个记下空闲内存地址的链表,当系统接到程序的申请时,
会遍历该链表,寻找首个空中大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从闲暇结点链表中除去,并将该结点的半空中分配给程序,别的,对于半数以上连串,会在那块内存空间中的首地址处记录本次分配的大大小小,那样,代码中的delete语句才能科学的假释本内存空间。  
 
此外,由于找到的堆结点的分寸不必然正好等于申请的尺寸,系统会活动的将盈余的那有些重新放入空闲链表中。    
 

 

2.3提请大小的限定

 

栈:在Windows下,栈是向低地址扩张的数据结构,是一块一而再的内存的区域。那句话的情致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,栈的轻重是2M(也有些就是1M,总而言之是一个编译时就确定的常数),要是申请的长空超越栈的剩下空间时,将唤起overflow。因而,能从栈得到的空间较小。    
堆:堆是向高地址扩充的数据结构,是不三番五次的内存区域。那是出于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不总是的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大大小小
受限于总括机连串中有效的虚拟内存。不问可知,堆获得的长空比较灵活,也正如大。  

 

2.4提请成效的比较:  

 

C++,栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是不可以控制的。   
堆是由new分配的内存,一般速度相比慢,而且简单暴发内存碎片,可是用起来最方便.   
其它,在WINDOWS下,最好的点子是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是间接在进程的地方空间中保留一块内存,纵然用起来最不便利。不过速度快,也最灵敏。

 

2.5堆和栈中的蕴藏内容  

 

栈:  
在函数调用时,第二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)的地方,然后是函数的相继参数,在大部的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局地变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用停止后,局地变量先出栈,然后是参数,最终栈顶指针指向最最先存的地
址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。   
堆:一般是在堆的头顶用一个字节存放堆的大大小小。堆中的具体内容由程序员布署。  

 

2.6存取效用的比较

 

  char   s1[]   =   "aaaaaaaaaaaaaaa";   
  char   *s2   =   "bbbbbbbbbbbbbbbbb";   

 

aaaaaaaaaaa是在运转时刻赋值的;而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;   
不过,在事后的存取中,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;   
  }   

 

相应的汇编代码  

 

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   

第一种在读取时一向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,再按照edx读取字符,显明慢了。  

 

2.7小结:  

 

堆和栈的差别可以用如下的比方来见到:   
利用栈就象我们去餐饮店里吃饭,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、刷锅等收尾工作,他的便宜是快捷,不过自
由度小。   
选择堆就象是祥和下手做喜欢吃的菜肴,相比麻烦,但是正如吻合自己的口味,而且自由度大。  
(经典!)