堆和栈的区别与联系

秒速五厘米 2022-11-15 03:51 188阅读 0赞

### 堆和栈的区别与联系 ###

#### 堆（heap） ####

*  堆是由程序员自己申请且释放的，若程序员不释放，程序结束时可能由系统OS自动回收。
    
     *  对于C语言程序来说，在编译完运行的时候，系统会分配一块独立的虚拟内存空间地址，包括程序段数据段，这其中就包括可以用作动态分配的堆空间，这块堆空间是被程序用来动态分配（释放），一个典型的应用是C语言中的malloc/free，还有一种隐式的堆分配应用就是垃圾收集器

#### 栈（stack） ####

*  栈区— 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。
    
     *  一般每个程序都有个栈区，对于栈的应用，最典型的就是程序调用，
        
         *  尤其是递归，在调用前，通常会保存寄存器，变量，跳转前PC地址等，在ret的时候利用栈的特性可以实现恢复现场的效果
         *  此外，在变量分配的时候也会存在栈中，当寄存器中存不下的时候，部分局部变量就会被存在栈中

#### 区别与联系 ####

*  1、申请方式：
    
     *  栈自动申请/释放（int a）
     *  堆序号自己申请（malloc）/释放（free）
 *  2、申请后的反应：
    
     *  对于栈来说，只要栈空间大小大于当前申请分配的空间，系统就会分配
     *  对于堆来说，隐式空闲链表和显示空闲链表两种结构
        
         *  隐式空闲链表块=头部+有效载荷+填充+（有时候）脚部（头部的副本），他的分配方式就是按照某种策略遍历隐式链表的头部（上面有已分配标志位），找到第一个符合该策略的块，进行分配，此外还有合并、分割等问题
         *  显示空闲链表块的结构和隐式类似，只不过在空闲的时候，他会显示地指出上/下一块空闲块的位置（在原来有效载荷区域再分配俩区域），而不用像隐式一样一个个遍历头部
 *  3、效率
    
     *  一般来说，栈的效率会高，但是不能被程序员控制，堆会慢一点，而且会有碎片的问题（合并等操作只能缓解一下而无法根治）
 *  4、其他
    
     *  堆是向高位分配的结构，栈相反，是向低位分配的结构。