【博文连载】C++中的“栈与堆”

一般来说，写程序就是与数据打交道，在执行程序某一功能的时候，将该功能所需要的数据加载到内存中，然后在执行完毕的时候释放掉该内存。

数据在内存中的存放方式有以下几种：

（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——由程序员分配释放。

（3）寄存器区——用来保存栈顶指针和指令指针。

（4）全局区（静态区）——全局变量和静态变量的存储是放在一块的。

（5）文字常量区——放常量字符串的区域。

（6）程序代码区——存放函数体的二进制代码。

栈和堆的区别：

（1）内存申请方式上的不同

<1>栈：由系统自动分配。

<2>堆：由程序员自己申请，需要指明变量的大小。

（2）系统响应的不同

<1>栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统就为程序提供 内存，否则提示栈溢出。

<2>堆：系统收到程序申请空间的要求后，会遍历一个操作系统，用于记录内存空闲地址的链表，当找到一个空间大于所申请空间的堆结点后，就会就会将该结点从记录内存空闲地址的链表中删除。并将该结点的内存分配给程序，然后在这块内存区域的首地址处记录分配的大小，这样在使用delete来释放内存的时候，delete才能正确的识别并删除该内存区域的所有变量。另外，申请的内存空间与堆结点上的内存空间不一定相等，这时系统就会自动将堆结点上多出来的那一部分内存空间回收到空闲链表中。

（3）空间大小的不同

<1>栈：在Windows下，栈是一块连续的内存的区域，其大小数值是编译时就确定的常数，是由系统预先根据栈顶的地址和栈的最大容量定义好的。如果你的数据申请的内存空间超过栈的空间，那么系统会提示栈溢出。因此，别指望栈能存储比较大的数据。

<2>堆：堆是不连续的内存区域。各块区域由链表将它们串联起来。堆的上限是由系统中有效的虚拟内存来定的。因此获得的空间比较大，而且获得空间的方式也比较灵活。

（4）执行效率的不同

<1>栈：栈由系统自动分配，因此速度较快。

<2>堆：堆是由程序员分配的内存，速度一般比较慢，而且容易产生内存碎片。

（5）执行函数时的不同

<1>栈：在函数调用时，第一个进栈的是被调用函数下一行的内存地址；其次是函数的参数，假如参数多于一个，那么次序是从右往左；最后才是函数的局部变量。由于栈的先进后出原则，因此它永远不可能产生内存碎片。

<2>堆：堆是一大堆不连续的内存区域，在系统中由链表串接起来。堆的运行效率比栈要低得多，而且也容易产生碎片。优点是堆可以存储相当多的数据，并且一些细节可以由程序员安排。

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