今天小編就爲大家分享一篇關於C++堆和棧的區別與聯繫講解，小編覺得內容挺不錯的，現在分享給大家，具有很好的參考價值，需要的朋友一起跟隨小編來看看吧
C++中，內存分爲5個區：堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區和常量存儲區。
- 棧：是由編譯器在需要時自動分配，不需要時自動清除的變量存儲區。通常存放局部變量、函數參數等。
- 堆：是由new分配的內存塊，由程序員釋放（編譯器不管），一般一個new與一個delete對應，一個new[]與一個delete[]對應。如果程序員沒有釋放掉， 資源將由操作系統在程序結束後自動回收。
- 自由存儲區：是由malloc等分配的內存塊，和堆十分相似，用free來釋放。
- 全局/靜態存儲區：全局變量和靜態變量被分配到同一塊內存中（在C語言中，全局變量又分爲初始化的和未初始化的，C++中沒有這一區分）。
- 常量存儲區：這是一塊特殊存儲區，裏邊存放常量，不允許修改。
（注意：堆和自由存儲區其實不過是同一塊區域，new底層實現代碼中調用了malloc，new可以看成是malloc智能化的高級版本）
一. 堆與棧的討論：
- 管理方式：堆中資源由程序員控制（容易產生memory leak）， 棧資源由編譯器自動管理，無需手工控制。
- 系統響應：對於堆，應知道系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表，當系統收到程序申請時，遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於申請空間的堆結點，刪 除空閒結點鏈表中的該結點，並將該結點空間分配給程序（大多數系統會在這塊內存空間首地址記錄本次分配的大小，這樣delete才能正確釋放本內存 空間，另外系統會將多餘的部分重新放入空閒鏈表中）。對於棧，只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統爲程序提供內存，否則報異常提示棧出。
- 空間大小： 堆是不連續的內存區域（因爲系統是用鏈表來存儲空閒內存地址，自然不是連續的），堆大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存（32bit 系統理論上是4G），所以堆的空間比較靈活，比較大。棧是一塊連續的內存區域，大小是操作系統預定好的，windows下棧大小是2M（也有是1M，在 編譯時確定，VC中可設置）。
- 碎片問題：對於堆，頻繁的new/delete會造成大量碎片，使程序效率降低。 對於棧，它是一個先進後出的隊列，進出一一對應，不會產生碎片。
- 生長方向：堆向上，向高地址方向增長。棧向下，向低地址方向增長。
- 分配方式： 堆都是動態分配（沒有靜態分配的堆）。棧有靜態分配和動態分配，靜態分配由編譯器完成（如局部變量分配），動態分配由alloca函數 分 配，但棧的動態分配的資源由編譯器進行釋放，無需程序員實現。
- 分配效率：堆由C/C++函數庫提供，機制很複雜。所以堆的效率比棧低很多。棧是極其系統提供的數據結構，計算機在底層對棧提供支持，分配專門 寄存 器存放棧地址，棧操作有專門指令。
二. 程序示例
通過下面的程序可以更好的對上面的概念進行理解。
int b;
//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"; // 123456/0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) // 分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); // 123456/0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。
}
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。(經典！)
總結
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