今天就跟大家聊聊有關(guān)C++中堆和棧的關(guān)系是什么，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

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C++中，內(nèi)存分為5個區(qū)：堆、棧、自由存儲區(qū)、全局/靜態(tài)存儲區(qū)和常量存儲區(qū)。

• 棧：是由編譯器在需要時自動分配，不需要時自動清除的變量存儲區(qū)。通常存放局部變量、函數(shù)參數(shù)等。

• 堆：是由new分配的內(nèi)存塊，由程序員釋放（編譯器不管），一般一個new與一個delete對應(yīng)，一個new[]與一個delete[]對應(yīng)。如果程序員沒有釋放掉，        資源將由操作系統(tǒng)在程序結(jié)束后自動回收。

• 自由存儲區(qū)：是由malloc等分配的內(nèi)存塊，和堆十分相似，用free來釋放。

• 全局/靜態(tài)存儲區(qū)：全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中（在C語言中，全局變量又分為初始化的和未初始化的，C++中沒有這一區(qū)分）。

• 常量存儲區(qū)：這是一塊特殊存儲區(qū)，里邊存放常量，不允許修改。

（注意：堆和自由存儲區(qū)其實不過是同一塊區(qū)域，new底層實現(xiàn)代碼中調(diào)用了malloc，new可以看成是malloc智能化的高級版本）

一. 堆與棧的討論：

• 管理方式：堆中資源由程序員控制（容易產(chǎn)生memory leak）， 棧資源由編譯器自動管理，無需手工控制。

• 系統(tǒng)響應(yīng)：對于堆，應(yīng)知道系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序申請時，遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于申請空間的堆結(jié)點，刪    除空閑結(jié)點鏈表中的該結(jié)點，并將該結(jié)點空間分配給程序（大多數(shù)系統(tǒng)會在這塊內(nèi)存空間首地址記錄本次分配的大小，這樣delete才能正確釋放本內(nèi)存  空間，另外系統(tǒng)會將多余的部分重新放入空閑鏈表中）。對于棧，只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)為程序提供內(nèi)存，否則報異常提示棧出。

• 空間大?。?nbsp;堆是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域（因為系統(tǒng)是用鏈表來存儲空閑內(nèi)存地址，自然不是連續(xù)的），堆大小受限于計算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存（32bit  系統(tǒng)理論上是4G），所以堆的空間比較靈活，比較大。棧是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，大小是操作系統(tǒng)預(yù)定好的，windows下棧大小是2M（也有是1M，在  編譯時確定，VC中可設(shè)置）。

• 碎片問題：對于堆，頻繁的new/delete會造成大量碎片，使程序效率降低。 對于棧，它是一個先進(jìn)后出的隊列，進(jìn)出一一對應(yīng)，不會產(chǎn)生碎片。

• 生長方向：堆向上，向高地址方向增長。棧向下，向低地址方向增長。

• 分配方式： 堆都是動態(tài)分配（沒有靜態(tài)分配的堆）。棧有靜態(tài)分配和動態(tài)分配，靜態(tài)分配由編譯器完成（如局部變量分配），動態(tài)分配由alloca函數(shù)  分    配，但棧的動態(tài)分配的資源由編譯器進(jìn)行釋放，無需程序員實現(xiàn)。

• 分配效率：堆由C/C++函數(shù)庫提供，機(jī)制很復(fù)雜。所以堆的效率比棧低很多。棧是極其系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機(jī)在底層對棧提供支持，分配專門  寄存  器存放棧地址，棧操作有專門指令。

二. 程序示例

通過下面的程序可以更好的對上面的概念進(jìn)行理解。

int  b;  
//main.cpp
int  a  =  0;  //全局初始化區(qū)
char  *p1;    //全局未初始化區(qū)
main(){int  b;           //棧
char  s[]  =  "abc";   // 棧
char  *p2;         //棧
char  *p3  =  "123456";  // 123456/0在常量區(qū)，p3在棧上。
static int c = 0；      // 全局（靜態(tài)）初始化區(qū)
p1 =  (char *)malloc(10)
p2 =  (char *)malloc(20)  // 分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。
strcpy(p1, "123456");    // 123456/0放在常量區(qū)，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優(yōu)化成一個地方。
}

看完上述內(nèi)容，你們對C++中堆和棧的關(guān)系是什么有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。

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