堆和栈的区别

堆和栈的区别有:1、存储内容不同;2、管理方式上不同;3、空间大小不同;4、能否产生碎片不同;5、生长方向不同;6、分配方式不同;7、分配效率不同。在函数调用时,栈中存放的是函数中各个参数,堆一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。

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1、存储内容不同

栈:在函数调用时,栈中存放的是函数中(底下是函数调用后的下一条指令)各个参数(局部变量)。

堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2、管理方式上不同

栈:由系统自动分配空间,同时系统自动释放空间。 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,当对应的生存周期结束后栈空间自动释放。

堆:需要程序员手动申请并且手动释放,并指明大小,在C++语言中malloc函数申请,释放free函数,在C++中 new和delete实现。

3、空间大小不同

栈:获取空间较小。在Windows下,一般大小是1M或2M,当剩余栈空间不足时,分配失败overflow。

堆:获得空间根据系统的有效虚拟内存有关,比较灵活,比较大。

4、能否产生碎片不同

栈:不会产生碎片,空间连续。

堆:采用的是链表的存储方式,会产生碎片。

5、生长方向不同

栈: 向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。

堆: 向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。

6、分配方式不同

栈:有2种分配方式:静态分配和动态分配,静态由编译器完成,例如局部变量;动态由alloca函数实现,并且编译器会进行释放。

堆: 都是动态分配的,没有静态分配的堆。

7、分配效率不同

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来方便。

延伸阅读:

什么是栈?

栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

栈作为一种数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被名列前茅个读出来)。栈具有记忆作用,对栈的插入与删除操作中,不需要改变栈底指针。

栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(较好),另一端为栈底(bottom);栈底固定,而栈顶浮动;栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈(PUSH),删除则称为退栈(POP)。栈也称为先进后出表。

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