C++ 内存分区模型中堆区（heap）与栈区（stack）的区别

1、内存分配模型

每一个C++程序在执行过程中，都有唯一的4个内存区域

• 代码区：用于存放函数体中的二进制代码，由操作系统进行管理
• 全局区：存放全局变量、静态变量（static）以及常量，常量包括：字符串常量和其他常量（由const修饰的一些全局变量等等），在程序结束后由操作系统释放
• 堆区：一般由程序员分配释放（动态内存的申请与释放），若程序员不释放，程序结束时可能有操作系统回收
• 栈区：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

内存区域的意义：

不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程。

2、堆区与栈区的区别

	堆	栈
管理方式	堆中资源由程序员控制（容易产生memory leak）	栈资源由编译器自动管理，无需手工控制
系统响应	对于堆，应知道系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序申请时，遍历该链表，寻找第一个空间大于申请空间的堆结点，删除空闲结点链表中的该结点，并将该结点空间分配给程序（大多数系统会在这块内存空间首地址记录本次分配的大小，这样delete才能正确释放本内存空间，另外系统会将多余的部分重新放入空闲链表中）	只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统为程序提供内存，否则报异常提示栈出（这一块理解一下链表和队列的区别，不连续空间和连续空间的区别，应该就比较好理解这两种机制的区别了）
空间大小	堆是不连续的内存区域（因为系统是用链表来存储空闲内存地址，自然不是连续的），堆大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存（32bit 系统理论上是4G），所以堆的空间比较灵活，比较大。	栈是一块连续的内存区域，大小是操作系统预定好的，windows下栈大小是2M（也有是1M，在 编译时确定，VC中可设置）
碎片问题	对于堆，频繁的new/delete会造成大量碎片，使程序效率降低	对于栈，它是一个先进后出的队列，进出一一对应，不会产生碎片
生长方向	堆向上，向高地址方向增长	栈向下，向低地址方向增长
分配方式	堆都是动态分配（没有静态分配的堆）	栈有静态分配和动态分配，静态分配由编译器完成（如局部变量分配），动态分配由alloca函数分配，但栈的动态分配的资源由编译器进行释放，无需程序员实现
分配效率	堆由C/C++函数库提供，机制很复杂。所以堆的效率比栈低很多	栈是极其系统提供的数据结构，计算机在底层对栈提供支持，分配专门 寄存 器存放栈地址，栈操作有专门指令

3、程序运行后

栈区：

由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值，局部变量等。

注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

//栈区数据注意事项——不要返回局部变量地址
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放

int * func()//形参数据也会放在栈区
{
	int a = 10;//局部变量，存放在栈区，栈区的数据在函数执行完之后自动释放
	return &a;//返回局部变量的地址
}

int main()
{
	//接受func的返回值
	int *p = func();
	
	cout << *p << endl;//第一个可以打印正确的结果是因为编译器做了保留
	cout << *p << endl;//第二次这个数据就不保留了，所以打印出乱码

	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

10
2042337672
请按任意键继续. . .

堆区：

由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收。

在C++中主要利用new在堆区开辟内存。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int * func()
{
	//利用new关键字可以在堆区开辟数据
	//指针本质上也是一种局部变量，放在栈上，指针指向的数据则放在堆区
	int *p = new int(10);//开辟数据区后会返回一个地址
	//*p = 10;
	return p;
}

int main()
{
	//在堆区开辟数据
	int *p = func();
	cout << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}