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  • 堆栈区别

    2016-08-17 18:40:00
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    堆栈区别

    》》》》堆(stack):队列优先,先进先出

    》》》》栈(heap):先进后出(First-In/Last-Out)

     

    堆区---》new 新建的对象

    栈区--》基本数据类型,内存地址

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  • 堆栈区别

    2010-12-11 21:01:00
    一、预备知识—程序的内存分配 一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、栈区(stack)— 由编译器自动分配...虽然堆栈堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

    一、预备知识—程序的内存分配
    一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
    1、栈区(stack)— 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、堆区(heap) — 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 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,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。 - 程序结束后有系统释放
    4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
    5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

    二、例子程序
    这是一个前辈写的,非常详细
    //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);
    分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
    strcpy(p1, "123456"); 123456/0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。

    二、堆和栈的理论知识
    2.1申请方式
    stack:
    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
    heap:
    需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
    如p1 = (char *)malloc(10);
    在C++中用new运算符
    如p2 = (char *)malloc(10);
    但是注意p1、p2本身是在栈中的。
    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,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
    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。
    2.3申请大小的限制
    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。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
    堆:堆是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。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
    2.4申请效率的比较:
    栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
    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.
    另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活
    2.5堆和栈中的存储内容
    栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,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。
    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。
    2.6存取效率的比较

    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;
    但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
    比如:
    #include <stdio.h>;
    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,在根据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:
    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。

    堆和栈的区别主要分:
    操作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。
    还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
    虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

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  • C++ 堆栈区别

    2019-09-02 10:36:04
    // C++ 堆栈区别 //(1)与堆相比,栈不会导致内存碎片,分配效率高。 //所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址, EBP和局部变量都采用栈的方式存放。如果...
    //
    //  main.cpp
    //  C++Test26
    //
    
    #include <iostream>
    using namespace std;
    // C++ 堆栈区别
    //(1)与堆相比,栈不会导致内存碎片,分配效率高。
    //所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址, EBP和局部变量都采用栈的方式存放。如果少量数据需要频繁的操作,那么在程序中动态申请少量栈内存(例如使用alloca函数),会获得很好的性能提升。
    //(2)堆可以申请的内存大很多。
    //与堆相比,栈的使用不是那么灵活,如果分配大量的内存空间,推荐使用堆内存。
    int a = 0; //全局初始化区
    
    char *p1;  //全局未初始化区
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        int b; //栈
        
        char  s[] = "abc"; //栈
        
        char *p2; //栈
        
        char *p3 = "123456"; //123456\0 在常量区,p3 在栈区
        
        int *p4 = new int(100); // 在堆
        
        static  int c = 0; //全局(静态)初始化区
        
        p1 = (char *)malloc(10);//堆
        
        p2 = (char *)malloc (20);//堆
        return 0;
    }
    

     

    参考:https://blog.csdn.net/changyourmind/article/details/51816768

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  • 为了直观,直接通过代码演示:堆栈划分图:堆栈区别:基于上边的解释我们可以很简单的总结出堆和栈的区别:1、应用程序所有的部分都使用堆内存,然后栈内存通过一个线程运行来使用。2、不论对象什么时候创建,他都会...

    为了直观,直接通过代码演示:

    ed1a1741048e84e56c22fae4513da84a.png

    堆栈划分图:

    9146ad08638271cfaf111955094000a9.png

    堆栈区别:

    基于上边的解释我们可以很简单的总结出堆和栈的区别:

    1、应用程序所有的部分都使用堆内存,然后栈内存通过一个线程运行来使用。

    2、不论对象什么时候创建,他都会存储在堆内存中,栈内存包含它的引用。栈内存只包含原始值变量好和堆中对象变量的引用。

    3、存储在堆中的对象是全局可以被访问的,然而栈内存不能被其他线程所访问。

    4、栈中的内存管理使用LIFO的方式完成,而堆内存的管理要更复杂了,因为它是全局被访问的。堆内存被分为,年轻一代,老一代等等

    5、栈内存是生命周期很短的,然而堆内存的生命周期从程序的运行开始到运行结束。

    6、我们可以使用-Xms和-Xmx JVM选项定义开始的大小和堆内存的最大值,我们可以使用-Xss定义栈的大小

    7、当栈内存满的时候,Java抛出java.lang.StackOverFlowError异常而堆内存满的时候抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space错误

    8、和堆内存比,栈内存要小的多,因为明确使用了内存分配规则(LIFO),和堆内存相比栈内存非常快。

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