堆和栈是两种内存分配的统称。
一.栈
- 栈会存放函数的局部变量，函数的返回地址等。栈有"LIFO"(后进先出)的特点。
- 栈由操作系统分配，自动回收.
- 栈的大小受到限制。在x86体系下，栈一般通过esp 指向栈帧顶部，ebp指向底部
- 不断的嵌套或者为局部变量分配空间，可能导致栈溢出。这时候会触发一个异常
- 在执行完一个函数的时候，其中的变量都会从堆栈中弹出。
- 无需亲自管理内存，变量会自动分配和释放。
- 栈一般是高地址向低地址扩展，函数返回的时候，会通过返回原来的位置来释放空间。
- 栈对应的是CPU的一级缓存，一级缓存在CPU内部，访问快，比较小
二.堆
- 堆是计算机中不会自动管理的区域，不受CPU严格管理，它是内存中更加自由浮动的区域。
- 我们可以通过封装好的函数(malloc/calloc/new…)来进行内存分配
- 内核维护了一个
brk指针,指向堆的顶部，将堆视为大小不同的块的集合来进行维护，每一个块就是一个连续的虚拟内存，要么是已经分配的，要么是空闲的，已经分配的块显式的保留为供应用程序使用，空闲块可以分配内存。 - 堆是从低地址向高地址扩展，是不连续的内存区域。系统通过链表来存储空闲内存地址。
- 一般在堆的头部用一个字节存放堆的大小。
- 堆一般是CPU二级缓存，CPU和内存之间的地址，访问比一级缓存慢，但是比读内存快，容量比较大
- 在多线程的情况下，线程有自己的栈，彼此共享创建他们的进程的堆。
- 堆分配的内存必须进行手动释放
三.区别
管理方式：
- 对于栈来讲，是由编译器自动管理。
- 对于堆来说，分配释放工作由程序员控制，容易造成内存泄露。
空间大小：
- 一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的。
碎片问题：
- 对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，操作系统会自动回收.
生长方向：
- 对于堆来讲，向着内存地址增加的方向增长(低地址向高地址)；
- 对于栈来讲，向着内存地址减小的方向增长(高地址向低地址)。
分配方式：
- 堆都是动态分配（运行期）的，没有静态分配（编译期）的堆。
- 栈有2种分配方式：静态分配和动态分配（alloca()函数可以动态分配栈的内存空间，释放的时候由编译器自己释放）。
分配效率：
- 计算机在底层对栈提供支持，分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。
- 堆则是C/C++函数库提供的，效率比栈要低得多。