堆(heap)和栈(stack)的区别

根据 [百度百科解释][1]整理了一下
## 基本对比
* 操作系统概念
   - 堆:
    1.    一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表。
    2.    堆则是存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。速度比栈要相对要慢
    - 栈:
    1. 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
    2. 使用的是一级缓存, 他们通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放。速度较快
* 数据结构概念
    - 堆:堆可以被看成是一棵树,如:堆排序
    - 栈:一种后进先出的数据结构

## 深入对比
1.  申请方式
* 堆:需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数,在C++中用new运算符
* 栈:由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b开辟空间。
2. 申请响应
* 堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻 找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
* 栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
3. 申请限制
* 堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。堆获得的空间比较灵活,也比较大。
* 栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。能从栈获得的空间较小。
4. 效率比较
* 堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便
* 栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
5. 存储内容
* 堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
* 栈: 在函数调用时,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
6. 存取比较
* 堆:慢
* 栈:快

##小结
* 使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
* 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。





  [1]: http://baike.baidu.com/view/93201.htm?fromTaglist#3_1
posted @ 2013-12-26 21:12  Ario  阅读(335)  评论(0编辑  收藏  举报