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堆与栈的区别

2019-03-03  本文已影响10人  勿念及时雨

1.申请方式

栈由系统自动分配。

堆需要程序员自己申请,并指明大小。

2.申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于申请空间,系统将为程序提供内存,否则报内存溢出的异常。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆节点,然后将该节点从空闲节点链表中删除,并将该节点的空间分配给程序,如果堆节点大小大于申请空间的大小,系统将自动将多余的那部分重新放入空闲链表中。

3.申请大小的限制

栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域,栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS中,栈的大小是2M,如果申请的空间超过栈的剩余空间,将提示overflow堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域,这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。

堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存,由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

4.申请效率

栈是由系统自动分配,速度较快,但程序员无法控制。

堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,容易产生内存碎片,但用起来方便。

5.存储内容

栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中下一条指令的地址。然后是函数的各个参数,参数是由右往左入栈,然后是函数中的局部变量,注意静态变量时不入栈的,当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶的指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。

堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小,堆中具体的内容由程序员决定。

6.数据结构

堆实际上是优先队列的一种数据结构,第一个元素有最高的优先权。

栈实际上就是满足先进后出的性质的数据结构。

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