堆和栈的区别
副标题#e#
仓库
在计较机规模,仓库是一个不容忽视的观念,可是许多人甚至是计较机专业的人也没有明晰仓库其实是两种数据布局。
要点:
堆:顺序随意
栈:先进后出
堆和栈的区别
一、预备常识—措施的内存分派
一个由c/C++编译的措施占用的内存分为以下几个部门
1、栈区(stack)— 由编译器自动分派释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操纵方法雷同于数据布局中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由措施员分派释放,若措施员不释放,措施竣事时大概由OS接纳。留意它与数据布局中的堆是两回事,分派方法倒是雷同于链表,呵呵。
3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。- 措施竣事后有系统释放
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。措施竣事后由系统释放
5、措施代码区—存放函数体的二进制代码。
二、例子措施
这是一个前辈写的,很是具体
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分派得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器大概会将它与p3所指向的"123456"优化成一个处所。
}
#p#副标题#e#
二、堆和栈的理论常识
2.1申请方法
stack:
由系统自动分派。譬喻,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开发空间
heap:
需要措施员本身申请,并指明巨细,在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++顶用new运算符
如p2 = (char *)malloc(10);
可是留意p1、p2自己是在栈中的。
2.2 申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为措施提供内存,不然将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操纵系统有一个记录空闲内存地点的链表,当系统收到措施的申请时,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派给措施,别的,对付大大都系统,会在这块内存空间中的首地点处记录本次分派的巨细,这样,代码中的delete语句才气正确的释放本内存空间。别的,由于找到的堆结点的巨细不必然正好便是申请的巨细,系统会自动的将多余的那部门从头放入空闲链表中。
2.3申请巨细的限制
栈:在Windows下,栈是向低地点扩展的数据布局,是一块持续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地点和栈的最大容量是系统预先划定好的,在 WINDOWS下,栈的巨细是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),假如申请的空间高出栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈得到的空间较小。
堆:堆是向高地点扩展的数据布局,是不持续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地点的,自然是不持续的,而链表的遍历偏向是由低地点向高地点。堆的巨细受限于计较机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆得到的空间较量机动,也较量大。
2.4申请效率的较量:
栈由系统自动分派,速度较快。但措施员是无法节制的。
堆是由new分派的内存,一般速度较量慢,并且容易发生内存碎片,不外用起来最利便.
别的,在WINDOWS下,最好的方法是用VirtualAlloc分派内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在历程的地点空间中保存一快内存,固然用起来最不利便。可是速度快,也最机动
2.5堆和栈中的存储内容
栈:在函数挪用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数挪用语句的下一条可执行语句)的地点,然后是函数的各个参数,在大大都的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。留意静态变量是不入栈的。
当本次函数挪用竣事后,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点,也就是主函数中的下一条指令,措施由该点继承运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的巨细。堆中的详细内容有措施员布置。
2.6 存取效率的较量
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
可是,在今后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(譬喻堆)快。
好比:
#p#分页标题#e#
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
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
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在按照edx读取字符,显然慢了。
2.7小结:
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
利用栈就象我们去饭店里用饭,尽管点菜(发出申请)、付钱、和吃(利用),吃饱了就走,不必剖析切菜、洗菜等筹备事情和洗碗、刷锅等扫尾事情,他的长处是快捷,可是自由度小。
利用堆就象是本身动手做喜欢吃的菜肴,较量贫苦,可是较量切合本身的口胃,并且自由度大。
堆和栈的区别主要分:
操纵系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。
尚有就是数据布局方面的堆和栈,这些都是差异的观念。这里的堆实际上指的就是(满意堆性质的)优先行列的一种数据布局,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满意先进后出的性质的数学或数据布局。
固然仓库,仓库的说法是连起来叫,可是他们照旧有很大区此外,连着叫只是由于汗青的原因。