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。 - 程序结束后由系统释放。
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 = new char[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块内存,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。堆中的具体内容由程序员安排。
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
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,再根据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。 (经典!)
堆栈的区别
时间: 2024-10-13 20:00:36
堆栈的区别的相关文章
队列和堆栈的区别
如题,队列和堆栈的区别 首先这个问题是非常具有歧义的.堆栈其实是堆和栈,都是内存的不同区域. 那么这里的堆栈,应该不是指内存,而是java.util.Stack<E>(类).应该称之为栈.之所以叫堆栈,应该是某些人的理解问题. 这里的队列,应该是java.util.Queue(接口) 就是说,java集合中的两种数据结构的对比. 一句话形容其区别,就是: 队列是FIFO的(先进先出): 堆栈式FILO的(现今后出): 以上. 队列和堆栈的区别,布布扣,bubuko.com
java 堆栈的区别
java有两种内存管理:堆 和 栈. 栈中保存的是基本数据类型(如:int.short.char.long等)与对象句柄. 栈中保存的内存在变量超出作用域后会被自动释放. 栈的存取速度比堆快,数据可以共享,但是不灵活. 举个例子: int i = 5: int j = 5; String s1 = "abc"; String s2 = "abc"; 其中 i 和 j ,s1 和 s2在栈中保存的数据是共享的.也就是说改变过其中一个变量的值,另外一个变量的值也会被相应
转---队列、堆、栈、堆栈的区别
队列.堆.栈.堆栈的区别 堆栈:先进后出(就像放在箱子的衣服,先放进去的后拿出来) 队列:先进先出(就像一条路,有一个入口和一个出口,先进去的就可以先出去) 进程中每个线程都有自己的堆栈,这是一段线程创建时保留下的地址区域.我们的"栈内存"即在此. 至于"堆"内存,我个人认为在未用new定义时,堆应该就是未"保留"未"提交"的自由空间,new的功能是在这些自由空间中保留(并提交)出一个地址范围. 栈(Stack)是操作系统在建
普通集合和泛型集合的区别,哈希表和字典表的区别,队列和堆栈的区别以及堆和栈的区别。
普通集合和泛型集合的区别: 泛型集合与传统集合相比 类型更安全. 泛型集合无需装箱拆箱操作. 泛型的重要性. 泛型是未来五年的主流技术 ... 通常情况下,建议您使用泛型集合,因为这样可以获得类型安全的直接优点而不需要从基集合类型派生并实现类型特定的成员.此外,如果集合元素为值类型,泛型集合类型的性能通常优于对应的非泛型集合类型(并优于从非泛型基集合类型派生的类型),因为使用泛型时不必对元素进行装箱. 下面的泛型类型对应于现有的集合类型: List 是对应于 ArrayList 的泛型类. Di
C语言堆栈的区别
堆(heap)和栈(stack)有什么区别?? 简单的可以理解为: heap:是由malloc之类函数分配的空间所在地.地址是由低向高增长的. astack:是自动分配变量,以及函数调用的时候所使用的一些空间.地址是由高向低减少的. 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
内存堆栈的区别
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. 数据结构的栈和堆 首先在数据结构上要知道堆栈,尽管我们这么称呼它,但实际上堆栈是两种数据结构:堆和栈. 堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构. 栈就像装数据的桶或箱子 我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取. 这就如同我们要取出
Java堆栈的区别
1.概述 在Java中,内存分为两种,一种是栈内存,另一种就是堆内存. 2.堆内存 1.什么是堆内存? 1 2 堆内存是是Java内存中的一种,它的作用是用于存储Java中的对象和数组,当我们new一个对象或者创建一个数组的时候,就会在堆内存中开辟一段空间给它,用于存放. 2.堆内存的特点是什么? 1 2 第一点:堆其实可以类似的看做是管道,或者说是平时去排队买票的的情况差不多,所以堆内存的特点就是:先进先出,后进后出,也就是你先排队,好,你先买票. 第二点:堆可以动态地分配内存大小,生存期也不
java中字符串常量,堆栈的区别和字符串函数intern()
转自:http://txy821.iteye.com/blog/760957 java.lang.String的intern()方法 "abc".intern()方法的返回值还是字符串"abc",表面上看起来好像这个方法没什么用处.但实际上,它做了个小动作: 检查字符串池里是否存在"abc"这么一个字符串,如果存在,就返回池里的字符串:如果不存在,该方法会把"abc"添加到字符串池中,然后再返回它的引用. 我们做个测试: Ja
堆栈的区别与联系
1.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)- 由操作系统自动分配释放,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,分配方式类似于链表. 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