C語言編程中的“堆”和“棧”七大不同之處

　　對于編程初學者來說會接觸到一些難以理解的名稱，比如堆(heap)、棧(stack)、堆棧(stack)等。初學開發過程中往往讓人混淆不清。今天我們來談談堆和棧的具體區別，來幫助初學者理清思路。

　　堆和棧的區別一直都是永恒的話題，為此我也查了很多的資料，以防自己的理解錯誤，而給他人造成理解偏差。

　　先從簡單的一個例子引出堆和棧：

　　void function(){

　　int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));

　　}

　　這是C語言開發學習過程中，必不可免要學習的知識，動態分配一塊空間，空間在堆區大小是40字節(32位系統中)。而定義的指針變量p是局部變量(在棧區中 占用4字節空間)，用來存放剛剛前面動態分配的空間的首地址。可以看出，在這一句代碼中同時包含了棧和堆，如圖1所示。

　　圖1堆和棧

　　我們從以下幾個方面比較一下堆和棧：

　　(1)存儲內容不同

　　棧：在函數調用時，棧中存放的是函數中(底下是函數調用后的下一條指令)各個參數(局部變量)。

　　堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

　　(2)管理方式上不同

　　棧：由系統自動分配空間，同時系統自動釋放空間。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間，當對應的生存周期結束后棧空間自動釋放。

　　堆：需要程序員手動申請并且手動釋放，并指明大小，在C語言中malloc函數申請，釋放free函數，在C++中 new和delete實現。

　　(3)空間大小不同

　　棧：獲取空間較小。在Windows下，一般大小是1M或2M，當剩余棧空間不足時，分配失敗overflow。

　　堆：獲得空間根據系統的有效虛擬內存有關，比較靈活，比較大。

　　(4)能否產生碎片不同

　　棧：不會產生碎片，空間連續。

　　堆：采用的是鏈表的存儲方式，會產生碎片。

　　(5)生長方向不同

　　棧： 向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。

　　堆： 向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。

　　(6)分配方式不同

　　棧：有2種分配方式：靜態分配和動態分配，靜態由編譯器完成，例如局部變量;動態由alloca函數實現，并且編譯器會進行釋放。

　　堆： 都是動態分配的，沒有靜態分配的堆。

　　(7)分配效率不同

　　棧：由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。

　　堆：由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片，不過用起來方便。

　　以上是棧和堆幾個方面的不同，希望通過上面的資料可以幫助初學者分清堆和棧。