最详细的堆和栈的区别

这个问题，经常会被面试官问到，所以我总结了一下堆和栈的区别，我是从8个方面进行对其分析：

1.管理方式：栈是由编译器进行管理的，而堆是由程序员自己对其管理的，使用比较方便，但是容易产生内存泄漏。

2.生长方向：栈是由高地址向低地址方向生长，是一段连续的内存区域，而堆是由低地址向高地址方向生长，是一段不连续的内存区域，是由链表进行对其遍历的。

3.空间大小：栈顶地址和栈的最大容量由系统预先规定(通常默认2M或10M，Linux中可以通过ulimit -s 命令对其修改，修改之后会增加内存开销和启动时间)；堆的大小则受限于计算机系统中有效的虚拟内存，32位Linux系统中堆内存可达2.9G左右的空间。

4.分配方式：栈是由编译器进行分配的，主要有两种分配方式：静态分配和动态分配，静态分配是有编译器完成的，如：局部变量，而动态分配是malloc在申请空间，用完之后自动释放。而堆只能动态开辟由程序员进行释放。

5.分配效率：栈由计算机底层提供支持，分配专门的寄存器存放栈地址，压栈出栈由专门的指令执行，因此效率较高。堆由函数库提供，机制复杂，效率比栈低得多。

6.内存碎片问题：栈不会产生内存碎片的，因为栈是先进后出的队列，内存块弹出栈之前，在其上面的后进的栈内容已弹出。而频繁的申请和释放堆空间，则会导致堆空间的不连续，因此会产生大量的内存碎片，导致程序的效率低。

7.存储内容：栈在函数调用时，首先压入调用函数中下条指令(函数调用语句的下条可执行语句)的地址，然后是函数实参，然后是被调函数的局部变量。本次调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的指令地址，程序由该点继续运行下条可执行语句。堆通常在头部用一个字节存放其大小，堆用于存储生存期与函数调用无关的数据，具体内容由程序员安排。

8.分配后系统的响应：对栈而言：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统则会为它正常提供内存，否则，则会报告异常提示栈溢出。对堆而言：操作系统为堆维护一个纪录空闲内存的链表，当程序员需要申请空间时，操作系统就会对其进行遍历，找到第一个大于用户所申请的堆节点，然后将该节点从空闲内存链表中删除，并将该节点内存空间分配给程序，若没有足够大小的空间(可能由于内存碎片太多)，然后操作系统就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，以便有机会分到足够大小的内存，然后进行返回，大多数系统会在该内存空间首地址处记录本次分配的内存大小，供后续的释放函数(如free/delete)正确释放本内存空间。

   以上就是我所总结的堆和栈的区别，如有错误请指正！！！各位同仁如果还能总结出其他区别。请评论区留言。