堆和栈的一些知识

 

堆和栈的一些知识

堆（heap）在空间上手动分配或释放，通过C语言中的malloc，C＋＋中的new来完成，分配的空间可以不连续，是一种链式结构；堆有很大的存储空间；

栈（stack）在空间上由操作系统分配或回收；栈的空间有限；程序在编译期间完成对函数和变量在栈上的分配，在运行时对函数的调用传递参数的传递是在栈上完成，且分配一般是连续的，是一种线性结构。

下面通过一段程序，可以看出堆和栈的一些区别：

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

 

int x;       //全局变量，放在静态数据区，连续存放

int y;

int z;

 

int fn(int u,int v,int w/*参数变量及函数返回值放在栈stack，连续*/)

{

 

       int a;                     //函数内部变量放在动态数据区（栈stack）上，连续

       int b;

       int c;

 

       static int l;

       static int m;    //静态全局变量，放在静态数据区，不一定连续

       static int n;

 

 

       char *p = (char *)malloc(4); //分配空间，放在动态数据区（堆heap）上，不连续

       char *q = (char *)malloc(4);

       char *s = (char *)malloc(4);

 

 

       printf("参数变量放在动态数据区（栈stack）：/n");

       printf("&u=%08x/n",&u);

       printf("&v=%08x/n",&v);

       printf("&w=%08x/n",&w);

 

       printf("/n/n全局变量放在静态数据区：/n");

       printf("&x=%08x/n",&x);

       printf("&y=%08x/n",&y);

       printf("&z=%08x/n",&z);

 

       printf("/n/n静态全局变量放在静态数据区：/n");

       printf("&l=%08x/n",&l);

       printf("&m=%08x/n",&m);

       printf("&n=%08x/n",&n);

 

 

       printf("/n/n函数内部变量放在动态数据区（栈stack）：/n");

       printf("&a=%08x/n",&a);

       printf("&b=%08x/n",&b);

       printf("&c=%08x/n",&c);

 

       printf("/n/n分配空间放在动态数据区（堆heap）：/n");

       printf("p=%08x/n",p);

       printf("q=%08x/n",q);

       printf("s=%08x/n",s);

 

       return 1;

}

 

void main()

{

       fn(1,2,3);

}

 

执行结果如下图。

 参数变量放在动态数据区（栈stack）：
&u=0013ff28
&v=0013ff2c
&w=0013ff30

全局变量放在静态数据区：
&x=00427c40
&y=00427c44
&z=00427c48

静态全局变量放在静态数据区：
&l=00427c50
&m=00427c3c
&n=00427c4c

函数内部变量放在动态数据区（栈stack）：
&a=0013ff1c
&b=0013ff18
&c=0013ff14

分配空间放在动态数据区（堆heap）：
p=00033940
q=00033978
s=000339b0

       一个进程的内存空间逻辑分为：代码区、静态数据区及动态数据区。堆栈就放在动态数据区。进程的每个线程均有自己的“栈”，均为本地内部变量互不影响（可以想想同名的全局变量和函数内部变量，是能正确访问的）。

程序执行至：fn(1,2,3)处时的栈顶指针ESP = 0012FF34，进入fn()内部后，栈顶指针ESP = 0012FF24，两者相差16个字节，分别为传递的三个参数和保存的一个函数返回：

       ESP = 0012FF30  ------------> 3        //参数从右向左依次压栈

       ESP = 0012FF2C  ------------>2

       ESP = 0012FF28  ------------> 1

       ESP = 0012FF24  ------------> ret             //函数返回值

待fn()函数调用完毕后，栈顶指针ESP = 0012FF28，与进入时的ESP = 0012FF34不等，原因是VC默认通用函数时规则为“__cdecl”（fn()函数不清理堆栈，由被调函数main()去清理，若fn()函数前使用关键字“__stdcall”时，进出函数时的栈顶指针ESP就一致了）。