堆和栈的区别

堆和栈的区别

小编 • 2023年1月31日下午8:28 • 科技 • 阅读 491

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。

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。