C语言堆和栈的区别Word文档下载推荐.docx
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a
=
0;
全局初始化区
char
*p1;
全局未初始化区
main（）
{
b;
栈
s[]
"
abc"
;
*p2;
*p3
123456"
123456\0在常量区，p3在栈上。
static
c
=0；
全局（静态）初始化区
p1
（char
*）malloc（10）;
p2
*）malloc（20）;
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy（p1,
）;
123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"
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
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
在C++中用new运算符
如p2
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
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
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。
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
s1[]
aaaaaaaaaaaaaaa"
*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
void
1;
c[]
1234567890"
*p
="
c[1];
p[1];
return;
对应的汇编代码
10:
00401067
8A
4D
F1
mov
cl,byte
ptr
[ebp-0Fh]
0040106A
88
FC
byte
[ebp-4],cl
11:
0040106D
8B
55
EC
edx,dword
[ebp-14h]
00401070
42
01
al,byte
[edx+1]
00401073
45
[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。
windows进程中的内存结构
在阅读本文之前，如果你连堆栈是什么多不知道的话，请先阅读文章后面的基础知识。
接触过编程的人都知道，高级语言都能通过变量名来访问内存中的数据。
那么这些变量在内存中是如何存放的呢？
程序又是如何使用这些变量的呢？
下面就会对此进行深入的讨论。
下文中的C语言代码如没有特别声明，默认都使用VC编译的release版。
首先，来了解一下
C
语言的变量是如何在内存分部的。
语言有全局变量（Global）、本地变量（Local），静态变量（Static）、寄存器变量（Regeister）。
每种变量都有不同的分配方式。
先来看下面这段代码：
<
stdio.h>
g1=0,
g2=0,
g3=0;
s1=0,
s2=0,
s3=0;
v1=0,
v2=0,
v3=0;
//打印出各个变量的内存地址
printf（"
0x%08x\n"
&
v1）;
//打印各本地变量的内存地址
v2）;
0x%08x\n\n"
v3）;
g1）;
//打印各全局变量的内存地址
g2）;
g3）;
s1）;
//打印各静态变量的内存地址
s2）;
s3）;
return
编译后的执行结果是：
0x0012ff78
0x0012ff7c
0x0012ff80
0x004068d0
0x004068d4
0x004068d8
0x004068dc
0x004068e0
0x004068e4
输出的结果就是变量的内存地址。
其中v1,v2,v3是本地变量，g1,g2,g3是全局变量，s1,s2,s3是静态变量。
你可以看到这些变量在内存是连续分布的，但是本地变量和全局变量分配的内存地址差了十万八千里，而全局变量和静态变量分配的内存是连续的。
这是因为本地变量和全局/静态变量是分配在不同类型的内存区域中的结果。
对于一个进程的内存空间而言，可以在逻辑上分成3个部份：
代码区，静态数据区和动态数据区。
动态数据区一般就是“堆栈”。
“栈（stack）”和“堆（heap）”是两种不同的动态数据区，栈是一种线性结构，堆是一种链式结构。
进程的每个线程都有私有的“栈”，所以每个线程虽然代码一样，但本地变量的数据都是互不干扰。
一个堆栈可以通过“基地址”和“栈顶”地址来描述。
全局变量和静态变量分配在静态数据区，本地变量分配在动态数据区，即堆栈中。
程序通过堆栈的基地址和偏移量来访问本地变量。
├———————┤低端内存区域
│
……
├———————┤
动态数据区
代码区
静态数据区
├———————┤高端内存区域
堆栈是一个先进后出的数据结构，栈顶地址总是小于等于栈的基地址。
我们可以先了解一下函数调用的过程，以便对堆栈在程序中的作用有更深入的了解。
不同的语言有不同的函数调用规定，这些因素有参数的压入规则和堆栈的平衡。
windows
API的调用规则和ANSI
C的函数调用规则是不一样的，前者由被调函数调整堆栈，后者由调用者调整堆栈。
两者通过“__stdcall”和“__cdecl”前缀区分。
先看下面这段代码：
__stdcall
func（int
param1,int
param2,int
param3）
var1=param1;
var2=param2;
var3=param3;
?
m1）;
m2）;
m3）;
var1）;
var2）;
var3）;
func（1,2,3）;
0x0012ff68
0x0012ff6c
0x0012ff70
├———————┤<
—函数执行时的栈顶（ESP）、低端内存区域
var
1
2
3
RET
—“__cdecl”函数返回后的栈顶（ESP）
parameter
├———————
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