堆和栈

堆：heap
栈：stack
我觉得有必要好好学习下堆和栈。我相信在编程实践中我们经常会遇到这两个概念，但是其实随着现在编译器的日渐强大，以及编程语言的演进和计算机性能的大幅度提升，我们在编程过程中对于底层的实现细节越发的不敏感了，这其实是好事，有助于我们更关注与业务的实现。

但是在C，C++等开发中，我们还是会和堆和栈打交道，而且随着你代码能力的提升，目前来看，我们始终还是要去了解底层的细节，所以弄明白堆和栈还是十分有必要的。

我以前做过一段时间的嵌入式开发，当然那时候只是入门，在嵌入式领域，对堆和栈比较来说要敏感的多。

先讲讲在一块内存中是如何分配的？
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另 一块区域。 - 程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放 。
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

在网上有关于这几个区域对应的代码的详细介绍，这里再引用一下：

  //main.cpp    
  int   a   =   0;   全局初始化区    
  char   *p1;   全局未初始化区    
  main()    
  {    
  int   b;   栈    
  char   s[]   =   "abc";   栈    
  char   *p2;   栈    
  char   *p3   =   "123456";   123456/0在常量区，p3在栈上。    
  static   int   c   =0；   全局（静态）初始化区    
  p1   =   (char   *)malloc(10);    
  p2   =   (char   *)malloc(20);    
  分配得来得10和20字节的区域就在堆区。    
  strcpy(p1,   "123456");   123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"  
  优化成一个地方。    
  }  

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这么看来，好像堆和栈很好区分，两者之间的区别主要有：

• 由谁来分配内存和释放的：
  堆是主要是由程序员手动进行分配的，例如使用malloc进行内存分配，程序运行完成后，也需要人工进行释放，例如使用free ,delete等。
  栈主要是由os进行分配还释放，程序结束后自动释放。

• 堆和栈的效率
  栈是由系统分配的，所以读取速度比较快，堆由人工分配，所以读取速率要比栈慢。

• 堆和栈的内存限制

栈的大小是由系统设置的一块连续的内存空间，也就说是栈的空间大小是一开始确定的。
堆是存在在内存中的可用内存块，当申请堆时候，只要内存中有足够的内存块就可以申请到，这也就是说堆并不是连续的。

堆和栈还有一些其他的不同点，但是在实际中，了解这三点，我觉得就足够了，其他的不同大多可以由此衍生。

最后摘抄一段介绍堆和栈的比喻：

使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。