在計算機領域，堆棧是一個不容忽視的概念，但是很多人甚至是計算機專業的人也沒有明確堆棧其實是兩種數據結構。雖然堆棧，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。然而堆棧都是一種數據項按序排列的數據結構，只能在一端(稱爲棧頂(top))對數據項進行插入和刪除。
要點：堆：順序隨意 棧：後進先出(Last-In/First-Out)
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、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。
2、堆區（heap）— 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。
3、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。
4、文字常量區 — 常量字符串就是放在這裏的，程序結束後由系統釋放 。
5、程序代碼區 — 存放函數體的二進制代碼。
下面又一個例子可以較爲直觀的感受一下這上面的概念
這是一個前輩寫的，非常詳細
//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。
二：堆和棧的理論知識
1.申請方式
棧（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
堆（heap）:
需要程序員自己申請，並指明大小，在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = new char[20];//(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
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。
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
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。
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
棧由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
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，他不是在堆，也不是在棧,而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
棧： 在函數調用時，第一個進棧的是主函數中函數調用後的下一條指令（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。
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。
自我總結棧的作用
｛
一：關於棧的作用
１：進棧：
首先第一個入棧的是主函數中函數調用後的下一條指令，也就是說，第一個入棧的是此次入棧處理的函數的後面一條的地址。
然後進入的纔是該函數的各個參數
再其次是函數中的局部變量
２：出棧：
首先是局部變量先出棧
然後是函數的各個參數
最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中將要執行的下一條指令，程序由該點繼續運行
３：對於由於要相應中斷請求而做出的進棧保護，如５１單片機處理中斷時而做出的入棧保護處理如下：
處理響應中斷時
首先 置位相應的優先級狀態觸發器（該觸發器指出ＣＰＵ開始處理的中斷優先級）
然後 執行一條硬件子程序調用，清０中斷請求源申請標誌
接着 吧程序計數器ＰＣ的內容進棧保護
再 把將被響應的中斷服務程序的入口地址送給程序計數器ＰＣ，通常在中斷入口安排一條跳轉指令，一轉移到用戶設計的中斷處理程序入口。
當 CPU執行中斷程序一直到RETI指令爲止。清零響應中斷時所以爲的優先級狀態觸發器，然後從棧頂彈出兩個字節到PC，ＣＰＵ重新執行被中斷的程序。
｝
六.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。
注：１：棧溢出
棧溢出就是緩衝區溢出的一種。 由於緩衝區溢出而使得有用的存儲單元被改寫,往往會引發不可預料的後果。程序在運行過程中，爲了臨時存取數據的需要，一般都要分配一些內存空間，通常稱這些空間爲緩衝區。如果向緩衝區中寫入超過其本身長度的數據，以致於緩衝區無法容納，就會造成緩衝區以外的存儲單元被改寫，這種現象就稱爲緩衝區溢出。
棧溢出就是緩衝區溢出的一種。
