栈:在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,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,但是分配容量有限.
(就是存放对象)
堆:就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete.如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收.(就是存放基本数据类型)
堆和栈究竟有什么区别?
1.管理方式不同;
2.空间大小不同;
3.能否产生碎片不同;
4.生长方向不同;
5.分配方式不同;
6.分配效率不同;
1.管理方式:对于栈来讲,是由编译器自动管理,无需我们手工控制;对于堆来说,释放工作由程序员控制,容易产生memory leak.
2.空间大小:一般来讲在32位系统下,堆内存可以达到4G的空间,从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的.
但是对于栈来讲,一般都是有一定的空间大小.我们可以修改:打开工程.依次操作菜单如下:Project->Setting->Link,在Category中选中Output,然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit.注意:reserve最小值为4Byte;commit是保留在虚拟内存的页文件里面,它设置的较大会使栈开辟较大的值,可能增加内存的开销和启动时间.
3.碎片问题.对于堆来讲,频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续,从而造成大量的碎片,使程序效率降低.对于栈来讲,则不会存在这个问题,因为栈是先进后出的队列,他们是如此的一一对应,以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出,在他弹出之前,在他上面的后进的栈内容已经被弹出.
4.生长方向:对于堆来讲,生长方向是向上的,也就是向着内存地址增加的方向;对于栈来讲,它的生长方向是向下的,是向着内存地址减小的方向增长.
5.分配方式:堆都是动态分配的,没有静态分配的堆.栈有2种分配方式:静态分配和动态分配.静态分配是编译器完成的,比如局部变量的分配.动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动态分配是不同的,他的动态分配是由编译器进行释放,无需我们手工实现.
6.分配效率:栈是机器系统提供的数据结构,计算机会在底层对栈提供支持:分配专门的寄存器存放栈的地址,压栈出栈都有专门的指令执行,这就决定了栈的效率比较高.堆则是C/C++函数库提供的,它的机制是很复杂的,例如为了分配一块内存,库函数会按照一定的算法在堆内存中搜索可用的足够大小的空间,如果没有足够大小的控件(可能是由于内存碎片太多),就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存控件,这样就有机会分配足够大小的内存,然后进行返回.显然.堆的效率比栈要低得多.
从这里我们可以看到,堆和栈相比,由于大量new/delete的使用,容易造成大量的内存碎片;犹豫没有专门的系统支持,效率很低;犹豫可能引发用户态和核心态的切换,内存的申请,代价变得更加昂贵.所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址,EBP和局部变量都采用栈的方式存放.所以,推荐大家尽量用栈.
小结: 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用堆就像我们去饭馆里吃饭,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
使用堆就像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.