堆和棧的區別
時間：2018-08-09 來源：未知
對于編程初學者來說會接觸到一些難以理解的名稱，比如堆(heap)、棧(stack)、堆棧(stack)等。初學開發過程中往往讓人混淆不清。今天我們來談談堆和棧的具體區別，來幫助初學者理清思路。
堆和棧的區別一直都是永恒的話題，為此我也查了很多的資料，以防自己的理解錯誤，而給他人造成理解偏差。
先從簡單的一個例子引出堆和棧：
void function(){
int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
}
這是C語言開發學習過程中，必不可免要學習的知識，動態分配一塊空間，空間在堆區大小是40字節（32位系統中）。而定義的指針變量p是局部變量（在棧區中 占用4字節空間），用來存放剛剛前面動態分配的空間的首地址。可以看出，在這一句代碼中同時包含了棧和堆，如圖1所示。
圖1堆和棧
我們從以下幾個方面比較一下堆和棧：
（1）存儲內容不同
棧：在函數調用時，棧中存放的是函數中（底下是函數調用后的下一條指令）各個參數（局部變量）。
堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。
（2）管理方式上不同
棧：由系統自動分配空間，同時系統自動釋放空間。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間，當對應的生存周期結束后棧空間自動釋放。
堆：需要程序員手動申請并且手動釋放，并指明大小，在C語言中malloc函數申請，釋放free函數，在C++中 new和delete實現。
（3）空間大小不同
棧：獲取空間較小。在Windows下,一般大小是1M或2M，當剩余棧空間不足時，分配失敗overflow。
堆：獲得空間根據系統的有效虛擬內存有關，比較靈活，比較大。
（4）能否產生碎片不同
棧：不會產生碎片，空間連續。
堆：采用的是鏈表的存儲方式，會產生碎片。
（5）生長方向不同
棧： 向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。
堆： 向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。
（6）分配方式不同
棧：有2種分配方式：靜態分配和動態分配，靜態由編譯器完成，例如局部變量；動態由alloca函數實現，并且編譯器會進行釋放。
堆： 都是動態分配的，沒有靜態分配的堆。
（7）分配效率不同
棧：由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆：由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來方便。
以上是棧和堆幾個方面的不同，希望通過上面的資料可以幫助初學者分清堆和棧。
