什么是堆?什么是栈?他们之间的区别和联系?

    首先说明一下,本文说到的堆、栈不是数据结构中的堆、栈,而是内存使用中的堆和栈。

    栈区(stack)——由编译器自动分配释放,存储函数的参数值,局部变量的值等,其操作方式类似于数据中的栈,先进先出。

    堆区(heap)——一般由程序员分配释放,若程序员不分配也就没有堆,不释放,程序结束时可能由OS回收。

区别和联系:

 1、申请方式

    堆:由程序员自己申请并指明大小的,在c中malloc函数 如p1 = (char *)malloc(10);

    栈:系统自动分配的,如声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间

2、申请后系统的响应动作    

    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结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内 存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大 小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
    栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
3、申请大小的限制
    堆:由低地址到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。
    栈:在windows下,栈是由高向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是 一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。

4、申请效率

    堆:由类似new机制来分配内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,这一点从分配机制上能解释,不过用起来比较方便。

    栈:由系统自动分配,速度比较快,而且程序员是无法控制的。

5、时效性

    堆:持久化

    栈:临时

6、上下文调用

    堆:全局

    栈:局部

形象比喻
什么是堆?什么是栈?他们之间的区别和联系?
堆是土方作业,需要码农民手动分配,而栈则是整齐划一的高科技,可以自动分配。

简单总结:堆和栈都是内存,堆需要手动分配,比如使用外部内存芯片,使用malloc函数分配,*度高,比较方便,而栈则是编译器自动分配的,比较方便,但是是一个黑盒,有的人可能会说,为什么不都是栈啊,不用堆了,这里要知道,这两种各有千秋啦,如果实在想要全是栈,那其实本质上还是要先认为的使用一个封装好的堆。
   对于一些小型的CPU,其实只接触到栈,堆是很少涉及的,只有一些稍微大的系统,才会用到自动分配内存以及内存管理的,才用到了堆。