堆和栈的区别

参考资料：《程序员面试宝典》

• 内存
• 堆和栈的区别
• • 1.申请方式
  • 2.申请后系统的响应
  • 3.申请大小的限制
  • 4.扩展方式
  • • 图示
  • 5.申请效率比较
  • 6.存储内容
  • 7.存取效率的比较

常用的内存区域有这几部分：

1. 代码区：存放函数体的二进制代码
2. 数据区：存放全局变量，静态变量等
3. 堆区：由人为申请和释放空间
4. 栈区：编译器申请和释放空间

栈：由系统申请和释放

示例：若要声明一个整型变量和字符型变量

int a;
char b;

堆：程序员申请并指明大小，再C语言中常用malloc,calloc,realloc。

示例：若要申请一个一维数组

int* ans = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); 

**栈：**只要栈的剩余空间大于所要申请的空间，系统将为程序提供内存，否则会报 栈溢出(stack overflow).

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节点，然后将该节点从空闲节点链表中删除，并将该节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语句才能正确地释放本内存空间。另外，由于找到的堆节点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动地将多余的那部分重新放入空闲链表中。

栈： 在windows系统下栈的大小为 1M (1024*1024个字节)，在Linux系统下是10M，栈是一块连续的区域，栈顶的地址和栈的容量是系统规定好的。

堆： 正常来说堆的大小为3G左右，是不连续的内存区域。原因是系统用链表来存储空闲内存地址的。所以堆获得空间比较灵活，也比较大。

栈： 是从高地址向低地址扩展的数据结构。

堆：是从低地址向高地址扩展的数据结构，因为链表的遍历方向是由低地址向高地址。

栈：由系统自动分配，速度快，程序员无法控制。

堆：由程序员分配，通过 malloc或new，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来方便。

栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是各个参数。在大多数编译器中，参数都是从右向左入栈。接着是函数中的局部变量。静态变量不入栈。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，然后栈顶指针指向最开始存的地址，即主函数中的下一条指令。程序从该点继续运行。

堆：
一般是用堆的头部用一个字节存放堆的大小。具体内容由程序员自己安排。

示例：

char str1[] = "aaaaaaa";
char* str2 = "bbbbbbbb"; 

aaaaaaa是在运行时刻赋值的；
bbbbbbbb是在编译时期就确定的。

但在之后的存取中，在栈上的数组比指针指向的字符串(堆)快。