堆和栈有什么区别(堆和栈的区别?)
堆和栈有什么区别呢?,我们来看看两者的工作原理。栈是一个封闭的空间,它可以容纳任何东西,包括电脑、硬盘、u盘等等。而且,它还可以通过网络来连接其他设备,例如手机、平板电脑等等。这样一来,就可以实现远程 作了。不过,由于栈的体积比较大,所以它的速度并不是很快。
本文目录一览
堆和栈的区别
1、管理方式不同
堆是由程序员通过调用系统库函数来管理内存,所以管理不力就会出现常说的内存泄漏。
栈是由计算机系统分配内存而且系统有专门的寄存器存储栈指针。
2、生长方式不同
堆是向高地址扩展也就是常说的向上生长。是不连续的内存区域。
栈是向低地址扩展也就是常说的向下生长。是连续的内存区域。
3、空间大小不同
堆的大小可以高达4G在32位Linux里系统有效的虚拟内存也有3.2G。
栈的大小一般是1M ~10M不等(和堆相差很多)。
4、内存速率不同
栈的内存速率较快。前面说了 栈是系统分配内存 ,而且有这FILO的出栈顺序 所以栈的内存速率快些。
堆因为是程序员分配内存,而且是由C/C++函数库提供的。而且机制比较复杂,为了找打到一块合适大小的内存区域会挨个遍历。所以耗时也就比较多些。
5、存储内容不同
栈在函数调用时,压入主调函数中下条指令(函数调用语句的下条可执行语句)的地址,然后是函数实参,然后是被调函数的局部变量。
本次调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,栈顶指针指向最开始存的指令地址,程序由该点继续运行下条可执行语句。
堆通常在头部用一个字节存放其大小,堆用于存储生存期与函数调用无关的数据,具体内容由程序员安排。
内存堆和栈的区别
一、主体不同
1、内存堆是一个特定的存储区或寄存器,它的一端是固定的,另一端是浮动的。
2、栈是一种运算受限的线性表。
二、特点不同
1、内存堆允许程序在运行时动态地申请某个大小的内存空间。
2、栈定仅在表尾进行插入和删除 作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。
三、优势不同
1、内存堆栈是个特殊的存储区,主要功能是暂时存放数据和地址,用来保护断点和现场。
2、栈只能在一端进行插入和删除 作的特殊线性表。按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。
参考资料来源百度百科-栈
参考资料来源百度百科-堆内存
堆和堆栈的区别
堆和栈是两个不用概念
堆和栈的区别
作者: 芊珑发布日期: 2006-2-10 查看数: 125 出自:
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 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。 - 程序结束后有系统释放
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。
}
二、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 = (char )malloc(10);
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。
堆应该知道 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,,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。,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,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。,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.
,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快内存,虽然用起来最不方便。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,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。堆中的具体内容有程序员安排。
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;
,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,在根据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,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,比较符合自己的口味,而且自由度大。
堆和栈的区别主要分
作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。
还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。