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c语言指针运用中堆和栈的区别

2021-01-26 18:25:01计算机类访问手机版385

  堆和栈的第一个区别就是申请方式不同:栈英文名称是stack是系统自动分配空间的,例如我们定义一个 char a;系统会自动在栈上为其开辟空间。而堆英文名称是heap则是程序员根据需要自己申请的空间,例如malloc10;由于栈上的空间是自动分配自动回收的,所以栈上的数据的生存周期只是在函数的运行过程中,运行后就释放掉,不可以再访问。而堆上的数据只要程序员不释放空间,就一直可以访问到,不过缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。还有其他的一些区别网上的总结的不错这里转述一下:

    1.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: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,另外,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 语句才能正确的释放本内存空间。另外,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,也就是说堆会在申请后还要做一些后续的工作这就会引出申请效率的问题。

    2.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。

    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,总之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。因此,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。

    4.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函数调用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,最后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。

    堆和栈的区别可以引用一位前辈的比喻来看出:

  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,但是自由度小。使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

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