c++堆和栈(1)

本文详细介绍了C++中堆和栈的区别,包括它们的管理方式、空间大小、碎片问题、生长方向及分配方式等关键信息,并对比了两者之间的效率。

我在早些时候看到的一个c++内存管理,但是我现在找不到是谁写的了,添不了连接了,谁看到了请知会我一下,我添个转发的链接。
下边的内容是在这个的基础上,我又看了一些其他的结合在一起,一块放在这,以供以后复习的时候看。

堆:就是那些new分配的内存块。每个new对应一个delete。
栈:函数内部的局部变量都可以在栈内创建,程序执行结束后系统自动收回。

首先:
int* p=new int[10];
这一语句包含了变量在栈和堆上的创建。
看到new,就知道了这个数组是在堆上创建的,但是指针p分配的是一块栈的内存,这个语句的意义就是在栈中创建了一个指针p,p指向堆内存的一块区域。
如果要释放这块堆内存,要用delete[] p;

操作系统我们应该都学过,里边有有关进程内存和硬盘的分配。虚地址,页式管理,段式管理,内存分配、动态分区什么的。
堆就是从操作系统记录的空闲分区链表里得到的,所以速度相对来说比较慢。
栈是系统自动分配的,速度快。
以vs2012为例
reserve 值指定虚拟内存中的总的堆栈分配。 对于 ARM、x86 和 x64 计算机,默认堆栈大小为 1 MB。
commit 取决于操作系统所作的解释。 在 Windows WindowsRT 中,它指定一次分配的物理内存的数量。 提交的虚拟内存导致空间被保留在页面文件中。 更高的 commit 值在应用程序需要更多堆空间时可节省时间,但会增加内存需求并有可能延长启动时间。 对于 ARM 、x86 和 x64 计算机,默认提交值为 4 KB。
如果想编程修改默认的值,参考一下:
reserve: https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/microsoft.visualstudio.vcprojectengine.vclinkertool.stackreservesize.aspx
commit:https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/microsoft.visualstudio.vcprojectengine.vclinkertool.stackcommitsize.aspx
项目中修改,参考:https://msdn.microsoft.com/library/8cxs58a6.aspx

new 在堆上建立对象的过程:
(1)通过operator new申请内存
(2)使用placement new调用构造函数(简单类型忽略此步)
(3)返回内存指针
堆都是动态分配的,必须手动释放。
栈的分配有两种:
(1)静态分配:局部变量的分配,由编译器完成。
(2)动态分配:alloca函数进行分配,但是释放的时候由编译器释放,不需要我们手动释放。
主要的区别:
(1).管理方式:一个手动,一个编译器自动。
(2).空间大小:前边已经介绍过了,默认的堆和栈都不一样的。
(3).碎片问题:因为堆是从操作系统记录的链表操作的,所以频繁的new和delete操作会产生很多内存碎片,是程序的效率降低。但是栈是先进后出的队列,所以不会产生内存的碎片。
(4).生长方向:堆的方向是向上的,也就是向着内存增加的方向;栈则相反。
(5).分配方式:上边也介绍过了。
(6).相比较,栈的效率要比堆的效率高。

<think>好的,我现在需要回答用户关于C++的区别及使用场景的问题。首先,我需要回顾已有的知识,并参考提供的引用资料来确保准确性。 根据系统指令,我需要用中文回答,并且所有行内数学表达式用$...$格式,独立公式用$$...$$。不过这个问题可能不涉及数学公式,但需要注意结构清晰。另外,需要生成相关问题,并在回答中引用资料时添加引用标识。 首先,用户的问题集中在的区别及使用场景。我需要从内存分配方式、管理、生命周期、访问速度等方面展开。根据提供的引用,引用[1]提到是两种内存分配方式,适用于不同场景;引用[2]详细描述了的使用区别,包括内存管理方式;引用[3]列出了具体区别的各个方面;引用[4]可能涉及更多技术细节,比如内存区域启动过程。 接下来,我需要组织内容,分点说明两者的区别,比如内存分配方式、管理、生命周期、访问速度、适用场景等。每个点都需要参考对应的引用资料,并在末尾添加引用标识。例如,在内存分配方式部分,是自动分配,需要手动分配,这来自引用[2]。 同时,需要确保每个区别点都有对应的引用支持,避免错误。例如,内存管理部分,由编译器自动管理,需要程序员手动释放,这可能来自引用[2]引用[3]。 适用场景部分,引用[1]引用[3]可能提到适合局部变量小数据,适合动态分配大数据。需要具体说明这些场景,并举例,比如用于函数调用,用于动态数据结构。 最后,生成相关问题,可能包括内存泄漏如何避免、如何选择、内存分配过程等,这些问题需要基于已讨论的内容,引导用户进一步学习。 在整理过程中,需要确保语言简洁,结构清晰,符合用户要求的分点回答,并且正确引用资料。同时,检查是否有遗漏的重要区别点,比如内存限制或访问速度的差异,这些在引用[3]引用[4]中可能提到。 总结来说,回答的结构应分为区别使用场景两部分,每个部分下再分小点,引用对应的资料,最后生成相关问题。需要避免技术错误,并保持逻辑连贯。</think>### C++ 的区别及使用场景 #### 一、核心区别 1. **内存分配方式** - ****:由编译器自动分配释放,内存空间连续,分配速度快。例如函数局部变量、参数等存储在中[^2][^3]。 - ****:需手动分配(如 `new`/`malloc`)释放(`delete`/`free`),内存空间不连续,分配速度较慢[^1]。 2. **生命周期** - ****:变量生命周期与作用域绑定,函数结束时自动释放[^3]。 - ****:需程序员显式控制,未释放会导致内存泄漏[^4]。 3. **内存访问速度** - ****:访问速度快(直接通过指针移动分配)[^3]。 - ****:访问速度较慢(需通过指针间接寻址)。 4. **内存限制** - ****:大小固定(通常几MB),超过限制会溢出。 - ****:受系统可用内存限制,可分配更大空间。 5. **适用场景** - ****:适合生命周期短、数据量小的对象(如函数局部变量、临时计算)[^3]。 - ****:适合动态分配、生命周期长或大数据(如动态数组、对象池)。 --- #### 二、代码示例 ```cpp // 分配示例 void stackExample() { int a = 10; // 上分配 std::string s = "Hello"; // 上分配字符串对象(数据可能存储在中) } // 分配示例 void heapExample() { int* p = new int(20); // 上分配整型 std::vector<int>* vec = new std::vector<int>(100); // 上分配动态数组 delete p; // 需手动释放 delete vec; } ``` --- #### 三、使用场景对比 | **特性** | **** | **** | |----------------|---------------------------|---------------------------| | 分配/释放 | 自动(编译器管理) | 手动(程序员控制) | | 内存碎片 | 无 | 可能产生碎片 | | 访问速度 | 快 | 慢 | | 典型用途 | 函数调用、局部变量 | 动态数据结构、资源共享 | ---
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