c++中堆和栈的区别

  在c++中，内存分为五个区，分别是栈、堆、自由存储区、全局/静态存储区、常量存储区。其中栈与堆的的区别可以从以下几点进行讨论：

1. 管理方式不同
     栈是由编译器自动管理，不需要程序员手工控制；而堆需要程序员进行释放，如果不释放即有可能发生内存泄漏。

2. 空间大小不同

3. 能否产生碎片
     频繁的new/delete的操作会造成对应内存空间的不连续，就会产生大量的碎片；而栈是先进后出队列，所以不会产生碎片问题。

4. 生长方向不同
     堆的生长方向向上，及地址越来越大；栈的生长方向向下，即地址越来越小。

5. 分配方式不同
     堆都是动态分配的，没有静态分配的堆；
     栈有两种分配方式，可以动态分配，也可以静态分配。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，但是栈的动态分配与堆的动态分配不同，栈的动态分配是由编译器进行释放，无需程序员手工实现。

6. 分配效率不同
     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（具体的算法可以参考数据结构/操作系 统）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空间（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空间，这样就 有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。

     

     最后对堆和栈的区别进行一下总结。
     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；同时，由于没有专门的系统支持，效率很低。另外堆操作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，我们推荐大家尽量用栈，而不是用堆。
     虽然栈有如此众多的好处，但是由于和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。
     另外无论是堆还是栈，在使用中都要防止越界现象的发生，越界会使程序崩溃或摧毁堆栈结构，以至于产生以想不到的结果。