一、預備知識-程序的內存分配
一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分爲以下幾個部分
1. 常量區 — 常量字符串就是放在這裏的，程序結束後由系統釋放。
2. 棧區（stack）— 由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
3. 堆區（heap）— 一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表。
4. 全局區（靜態區）（static）— 全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。- 程序結束後由系統釋放。
5. 程序代碼區 — 存放函數體的二進制代碼。
例子程序：
//main.cpp
int a = 0; //全局初始化區
char *p1; //全局未初始化區
main()
{
int b; //棧
char s[] = "abc"; //棧
char *p2; //棧
char *p3 = "123456"; //123456在常量區，p3在棧上。
static int c =0； //全局（靜態）初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
//分配得來的10和20字節的區域就在堆區
strcpy(p1, "123456"); //123456放在常量區，編譯器可能會將它與
p3 所指向的"123456"優化成一個地方。
}
二、堆和棧的理論知識
1. 申請方式
1) stack:
由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中爲b開闢空間。
2) heap:
需要程序員自己申請，並指明大小。
在c中malloc函數：
p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符：
p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2. 申請後系統的響應
1）棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將爲程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。
2）堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閒結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鏈表中。
3. 申請大小的限制
1）棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在 WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
2）堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閒內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
4. 申請效率的比較
1）棧：由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
2）堆：是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，他不是堆，也不是棧，是直接在進程的地址空間中保留一塊內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
5. 堆和棧中的存儲內容
1) 棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。
2) 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。
6. 存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；
但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。
比如：
＃i nclude <stdio.h>
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
}
對應的彙編代碼
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
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據edx讀取字符，顯然慢了。
7. 小結：
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：
使用棧就象我們去飯館裏吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。
堆和棧的區別主要分：
操作系統方面的堆和棧，如上面說的那些，不多說了。
還有就是數據結構方面的堆和棧，這些都是不同的概念。這裏的堆實際上指的就是（滿足堆性質的）優先隊列的一種數據結構，第1個元素有最高的優先權；棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或數據結構。
雖然堆棧的說法是連起來叫，但是他們還是有很大區別的，連着叫只是由於歷史的原因。