c/c++之堆和栈的比较

参考自 http://blog.csdn.net/newman0708/article/details/4401983

1. 申请方式
  栈:由系统自动分配。 例如,在函数中声明一个局部变量 int b; 系统会自动在栈中为b开辟空间。
  堆:需要程序员自己申请,并指明大小,在C中malloc函数,C++中是new运算符。
  如p1 = (char *)malloc(10); p1 = new char[10];
  如p2 = (char *)malloc(20); p2 = new char[20];
  注意:p1、p2指向的空间是堆,但是它们本身是在栈中的。
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: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。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。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。
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。
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,它不是在堆,也不是栈,而是直接在进程的地址空间中保留一块内存。虽然用起来最不方便,但是速度快,也最灵活。
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。
6. 存取效率的比较
  char s1[] = "a";
  char *s2 = "b";
  s1是在运行时赋值的;而s2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:

int main()
{
  char a = 1;
  char c[] = "1234567890";
  char *p ="1234567890";
  a = c[1];
  a = p[1];
  return 0;
}

对应的汇编代码
  a = c[1];
  00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
  0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
  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,再根据edx读取字符,显然慢了。

时间: 2024-08-10 19:08:03

c/c++之堆和栈的比较的相关文章

JVM学习(2)——技术文章里常说的堆,栈,堆栈到底是什么,从os的角度总结--转载http://www.cnblogs.com/kubixuesheng/p/5202561.html

转载自---http://www.cnblogs.com/kubixuesheng/p/5202561.html 俗话说,自己写的代码,6个月后也是别人的代码--复习!复习!复习!涉及到的知识点总结如下: 堆栈是栈 JVM栈和本地方法栈划分 Java中的堆,栈和c/c++中的堆,栈 数据结构层面的堆,栈 os层面的堆,栈 JVM的堆,栈和os如何对应 为啥方法的调用需要栈 属于月经问题了,正好碰上有人问我这类比较基础的知识,无奈我自觉回答不是有效果,现在深入浅出的总结下: 前一篇文章总结了:JV

堆VS栈

c#堆VS栈(Part One) 前言 本文主要是讲解C#语言在内存中堆.栈的使用情况,使读者能更好的理解值类型.引用类型以及线程栈.托管堆. 首先感谢原文作者:Matthew Cochran 为我们带来了一篇非常好的文章,并配以大量图示,帮助我们更好的理解堆栈之间的调用,本文是在作者原文的基础上进行内容上的精简以及加入我个人在这方面的理解和注释. 最后要感谢博客园的田志良,当我搜索堆栈内部使用时,搜索到了作者的文章,吸取了大量有用的知识,而且翻译的也非常好.唯一美中不足的可能是仅仅翻译了Mat

内存分配及堆与栈的区别

1.内存分配方式 内存分配方式有三种: 1.从静态存储区域分配.内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在.例如全局变量,static变量. 2.从堆栈上分配.函数内的局部变量的存储单元,函数执行结束时这些存储单元自动被释放.栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限. 3.从堆上分配,亦称动态内存分配.程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存.动态内存的生存期由程序员决定

(转)内存堆和栈的区别

原文: http://student.csdn.net/link.php?url=http://www.top-e.org%2Fjiaoshi%2Fhtml%2F427.html 在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到.但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念. 堆栈:一种数据结构.一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈.我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到的朋友中有好多也说不清

定义类+类实例化+属性+构造函数+匿名类型var+堆与栈+GC回收机制+值类型与引用类型

为了让编程更加清晰,把程序中的功能进行模块化划分,每个模块提供特定的功能,而且每个模块都是孤立的,这种模块化编程提供了非常大的多样性,大大增加了重用代码的机会. 面向对象编程也叫做OOP编程 简单来说面向对象编程就是结构化编程,对程序中的变量结构划分,让编程更清晰. 类的概念: 类实际上是创建对象的模板,每个对象都包含数据,并提供了处理和访问数据的方法. 类定义了类的每个对象(称为实例)可以包含什么数据和功能. 类中的数据和函数称为类的成员:数据成员        函数成员 数据成员: 数据成员

堆和栈的区别

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

Java堆、栈和常量池以及相关String的详细讲解(转)

一:在JAVA中,有六个不同的地方可以存储数据: 1. 寄存器(register). 这是最快的存储区,因为它位于不同于其他存储区的地方--处理器内部.但是寄存器的数量极其有限,所以寄存器由编译器根据需求进行分配.你不能直接控制,也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象. ------最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制. 2. 堆栈(stack).位于通用RAM中,但通过它的"堆栈指针"可以从处理器哪里获得支持.堆栈指针若向下移动,则分配新的内存:若向上移动

STM32的堆与栈与编译信息查看

因为一个项目中使用malloc函数动态分配内存400多个字节,返回为0,分配失败.查找失败原因,为堆空间不足分配导致.查看堆和栈分别设置了2K,按正常情况看应能满足分配空间,原因可能因为栈分配空间不够,导致到堆的内存空间致使,堆的内存空间过小.下面就说一下STM32的RAM区的分配,堆和栈的信息和编译信息查看. 以下引用网上资料 理解堆和栈的区别和KEIL打印信息的理解 (1)栈区(stack):由编译器自动分配和释放,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)

堆和栈

什么是堆和栈,它们在哪? 在通常情况下由操作系统(OS)和语言的运行时(runtime)控制吗? 它们的作用范围是什么? 它们的大小由什么决定? 哪个更快? 答案一 栈 是为执行线程留出的内存空间 .当函数被调用的时候, 栈顶为局部变量和一些 bookkeeping 数据预留块.当函数执行完毕,块就没有用了,可能在下次的函数调用的时 候再被使用.栈通常用后进先出(LIFO)的方式预留空间;因此最近的保留块 (reserved block)通常最先被释放 .这么做可以使跟踪堆栈变的简单; 从栈中释

C++中堆和栈的完全解析

内存分配方面: 堆: 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.我们常说的内存泄露,最常见的就是堆泄露(还有资源泄露),它是指程序在运行中出现泄露,如果程序被关闭掉的话,操作系统会帮助释放泄露的内存. 栈:在函数调用时第一个进栈的主函数中