C++中的堆和棧分別是什么

這篇文章主要講解了“C++中的堆和棧分別是什么”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“C++中的堆和棧分別是什么”吧！

網(wǎng)站建設(shè)哪家好，找創(chuàng)新互聯(lián)公司！專注于網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)站建設(shè)、微信開發(fā)、小程序開發(fā)、集團(tuán)企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)等服務(wù)項(xiàng)目。為回饋新老客戶創(chuàng)新互聯(lián)還提供了定西免費(fèi)建站歡迎大家使用！

C++作為一款C語(yǔ)言的升級(jí)版本，具有非常強(qiáng)大的功能。它不但能夠支持各種程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，而且還具有C語(yǔ)言的所有功能。我們?cè)谶@里為大家介紹的是其中一個(gè)比較重要的內(nèi)容，C++內(nèi)存區(qū)域的基本介紹。

C++內(nèi)存區(qū)域分為5個(gè)區(qū)域。分別是堆，棧，自由存儲(chǔ)區(qū)，全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和常量存儲(chǔ)區(qū)。

棧：由編譯器在需要的時(shí)候分配，在不需要的時(shí)候自動(dòng)清除的變量存儲(chǔ)區(qū)。里面通常是局部變量，函數(shù)參數(shù)等。

堆：由new分配的內(nèi)存塊，他們的釋放編譯器不去管，由我們的應(yīng)用程序去控制，一般一個(gè)new對(duì)應(yīng)一個(gè)delete。如果程序員沒(méi)有釋放掉，那么在程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)回收。

自由存儲(chǔ)區(qū)：由malloc等分配的內(nèi)存塊，和堆十分相似，不過(guò)它使用free來(lái)結(jié)束自己的生命。

全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中，在以前的c語(yǔ)言中。全局變量又分為初始化的和未初始化的，在c++里面沒(méi)有這個(gè)區(qū)分了，他們共同占用同一塊內(nèi)存。

常量存儲(chǔ)區(qū)：這是一塊比較特殊的存儲(chǔ)區(qū)，里面存放的是常量，不允許修改。

C++內(nèi)存區(qū)域中堆和棧的區(qū)別：

管理方式不同：棧是由編譯器自動(dòng)管理，無(wú)需我們手工控制；對(duì)于堆來(lái)說(shuō)，釋放由程序員完成，容易產(chǎn)生內(nèi)存泄漏。

空間大小不同：一般來(lái)講，在32為系統(tǒng)下面，堆內(nèi)存可達(dá)到4G的空間，從這個(gè)角度來(lái)看堆內(nèi)存幾乎是沒(méi)有什么限制的。但是對(duì)于棧來(lái)講，一般都是有一定空間大小的，例如，在vc6下面，默認(rèn)的棧大小好像是1M。當(dāng)然，也可以自己修改：打開工程。 project-->setting-->link，在category中選中output，然后再reserve中設(shè)定堆棧的最大值和 commit。

能否產(chǎn)生碎片：對(duì)于堆來(lái)講，頻繁的new/delete勢(shì)必會(huì)造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對(duì)于棧來(lái)講，則不會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題。

生長(zhǎng)方向不同：對(duì)于堆來(lái)講，生長(zhǎng)方向是向上的，也就是向著內(nèi)存地址增加的方向；對(duì)于棧來(lái)講，它的生長(zhǎng)方式是向下的，是向著內(nèi)存地址減小的方向增長(zhǎng)。

分配方式不同：堆都是動(dòng)態(tài)分配的；棧有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種分配方式。靜態(tài)分配由編譯器完成，比如局部變量的分配。動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)進(jìn)行、但棧的動(dòng)態(tài)分配和堆是不同的，它的動(dòng)態(tài)分配由編譯器進(jìn)行釋放，無(wú)需我們手工實(shí)現(xiàn)。

分配效率不同：棧是機(jī)器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)會(huì)在底層對(duì)棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是c/c++庫(kù)函數(shù)提供的，機(jī)制很復(fù)雜。庫(kù)函數(shù)會(huì)按照一定的算法進(jìn)行分配。顯然，堆的效率比棧要低得多。

進(jìn)程內(nèi)存中的映像，主要有代碼區(qū)，堆（動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，new/delete的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)），棧，靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)

內(nèi)存區(qū)域地址從低到高的方向：代碼區(qū)，靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，堆，棧

堆”和“棧”是獨(dú)立的概念平常說(shuō)的“堆?！睂?shí)際上是兩個(gè)概念：“堆”和“棧”。在英文中，堆是heap，棧是stack，不知道什么時(shí)候，什么原因，在中文里，這兩個(gè)不同的概念硬是被搞在一起了，所以，圍繞這個(gè)混合詞所發(fā)生的誤解和爭(zhēng)執(zhí)這幾年就沒(méi)有斷過(guò)。 

“棧”一般是由硬件（CPU）實(shí)現(xiàn)的，CPU用棧來(lái)保存調(diào)用子程序（函數(shù)）時(shí)的返回地址，高級(jí)語(yǔ)言有時(shí)也用它作為局部變量的存儲(chǔ)空間。 

“堆”是個(gè)實(shí)實(shí)在在的軟件概念，使用與否完全由編程者“顯示地（explicitly）”決定，如malloc。 

程序經(jīng)過(guò)編譯連接生成執(zhí)行程序后，堆和棧的起始地址就已經(jīng)確定了（具體說(shuō)，是通過(guò)“連接程序”），在一個(gè)具有反向增長(zhǎng)的棧的CPU上，數(shù)據(jù)空間可表示如下： 

低　　　　->｜－－－－－－－－－－－－－－－－－｜ 
　　　　　?。∪至浚ㄋ幸殉跏蓟?nbsp;.data，?。?nbsp;
　　　　　　｜　未初始化量 .bss ）　　　　　　?。?nbsp;
　　堆起始->｜－－－－－－－－－－－－－－－－－｜ 
　　　　　　｜　　　　堆向高地址增長(zhǎng)　　　　　?。?nbsp;
　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　?。?nbsp;
　　　　　?。　　　　　　　　　　　　　　　　。?nbsp;
　　　　　?。　　　　∽杂煽臻g　　　　　　　?。?nbsp;
　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　?。?nbsp;
　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　?。?nbsp;
　　　　　　｜　　　　棧向低地址增長(zhǎng)　　　　　?。?nbsp;
高　棧起始->｜－－－－－－－－－－－－－－－－－｜ 

在內(nèi)存中，“堆”和“?！惫灿萌康淖杂煽臻g，只不過(guò)各自的起始地址和增長(zhǎng)方向不同，它們之間并沒(méi)有一個(gè)固定的界限，如果在運(yùn)行時(shí)，“堆”和 “?！痹鲩L(zhǎng)到發(fā)生了相互覆蓋時(shí)，稱為“棧堆沖突”，系統(tǒng)肯定垮臺(tái)。由于開銷方面的原因，各種編譯在實(shí)現(xiàn)中都沒(méi)有考慮解決這個(gè)問(wèn)題，只有靠設(shè)計(jì)者自己解決，比如增加內(nèi)存等。 

================================================================= 
說(shuō)明（128為例）硬堆棧： 
即SP，通常匯編中講的所謂堆棧（用于PC指針等壓棧），一般設(shè)置從片內(nèi)RAM的頂部0X10FF開始向下生長(zhǎng)，基本上64個(gè)足夠足夠了 
軟件堆棧： 
C編譯器自動(dòng)分配的堆棧，在硬堆棧和全局變量之間的空間，也是向下生長(zhǎng)，一般用于局部變量。比如一個(gè)子程序定義一個(gè)局部變量A[256]，那么此空間即在軟堆棧中，假設(shè)當(dāng)前軟堆棧用到0X800，分派A[256]后，軟堆棧用到0X700，A[0]地址為0X700，A[1]地址為 0X701 ……，當(dāng)然如果局部變量較少，用寄存器就可以了，用不著軟堆棧了。此子程序退出后軟堆?；謴?fù)到0X800。 
另：你的C程序編譯后，生成的匯編文件中，R28：R29就是軟堆棧指針 

感謝各位的閱讀，以上就是“C++中的堆和棧分別是什么”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)C++中的堆和棧分別是什么這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

本文名稱：C++中的堆和棧分別是什么
文章轉(zhuǎn)載：http://muchs.cn/article18/pgddgp.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供全網(wǎng)營(yíng)銷推廣、網(wǎng)站導(dǎo)航、營(yíng)銷型網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)、做網(wǎng)站、企業(yè)網(wǎng)站制作

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源： 創(chuàng)新互聯(lián)