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c語言堆和棧的區別

發布時間: 2023-04-07 02:18:05

A. c語言里,哪些變數是存放在堆里,哪些是存放在棧里

放在堆里的數據是管理員自己開辟空間和釋放空間,如,new 和malloc。

而放在棧里的數據時計算機自動分配內存和釋放的,如變數。

B. C語言中,什麼是棧,什麼是堆

1、棧區(stack):由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值,局部變數等值。局部變數,任務線程函數之類的是放在(使用)棧裡面的,棧利用率高一些。其操作方式類似於數據結構中的棧。特別,棧是屬於線程的,每一個線程會有一個自己的棧。

2、堆區(heap):一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,則可能會引起內存泄漏。注意它和數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,常見的就是malloc出來的都是屬於堆區,就像固定出來的區域,到free的時候才釋放,有點類似全局的,靜態的。

(2)c語言堆和棧的區別擴展閱讀

棧內存是由編譯器自動分配與釋放的,它有兩種分配方式:靜態分配和動態分配。

1、靜態分配是由編譯器自動完成的,如局部變數的分配(即在一個函數中聲明一個int類型的變數i時,編譯器就會自動開辟一塊內存以存放變數i)。

2、動態分配由alloca函數進行分配,但是棧的動態分配與堆是不同的,它的動態分配是由編譯器進行釋放,無需任何手工實現。

C. C語言中內存堆和棧的區別

堆(heap)和棧(stack)原本是兩種不同的數據結構,在C語言內存表述中,代表著用這兩種數據結構管理的兩種內存塊。
堆由整個系統共享,各個進程擁有同一個堆。 棧由每個進程自行管理,也就是每個進程的棧是獨立的,互不相關。
具體區別如下:
一、棧上的內存由系統自動管理分配,用於存儲局部變數。 堆中的內存由編程人員主動申請,在C語言中申請內存的函數為malloc, 使用後需要編程人員自行調用free函數釋放。
二、從分配釋放及訪問速度上,棧內存的存取,申請釋放速度要高於堆內存。
三、棧內存相對於堆內存要小的多,所以在編程的時候,一般不建議使用占空間過大的局部變數。
四、堆中所有數據均由編程人員申請使用。 棧中除了存放函數中可見的局部變數外,還有各種系統環境數據。

D. C語言中的棧、堆是什麼

C語言中的堆和棧都是一種數據項按序排列的數據結構。

棧就像裝數據的桶或箱子

我們先從大家比較熟悉的棧說起吧,它是一種具有後進先出性質的數據結構,也就是說後存放的先取,先存放的後取。

這就如同我們要取出放在箱子裡面底下的東西(放入的比較早的物體),我們首先要移開壓在它上面的物體(放入的比較晚的物體)。

堆像一棵倒過來的樹

而堆就不同了,堆是一種經過排序的樹形數據結構,每個結點都有一個值。

通常我們所說的堆的數據結構,是指二叉堆。堆的特點是根結點的值最小(或最大),且根結點的兩個子樹也是一個堆。

由於堆的這個特性,常用來實現優先隊列,堆的存取是隨意,這就如同我們在圖書館的書架上取書。

雖然書的擺放是有順序的,但是我們想取任意一本時不必像棧一樣,先取出前面所有的書,書架這種機制不同於箱子,我們可以直接取出我們想要的書。

(4)c語言堆和棧的區別擴展閱讀:

關於堆和棧區別的比喻

使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。

參考資料來源:網路-堆棧



E. C語言中堆和棧的區別

(1)申請方式
stack:
由系統自動分配。例如,聲明在函數中一個局部變數 int a; 系統自動在棧中為a開辟空間
heap:
需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數
如m1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如m2 = (char *)malloc(10);
注意:m1、m2本身是在棧中的。

(2)申請後系統的響應
棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆: 首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑 結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。
(3)申請大小的限制及生長方向
棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也可能是1M,它是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小 。
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
(4)申請效率的比較:
棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
(5)堆和棧中的存儲內容
棧:在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函數調用結束後,局部變數先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

F. c語言的堆棧是怎麼回事!!

堆(heap)和棧(stack)有什麼區別??

簡單的可以理解為:
heap:是由malloc之類函數分配的空間所在地。地址是由低向高增長的。
stack:是自動分配變數,以及函數調用的時候所使用的一些空間。地址是由高向低減少的。

預備知識—程序的內存分配

一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分為以下幾個部分
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,呵呵。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的,初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域, 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 - 程序結束後有系統釋放
4、文字常量區 —常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。

二、例子程序
這是一個前輩寫的,非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化區
char *p1; 全局未初始化區
main()
{
int b; 棧
char s[] = "abc"; 棧
char *p2; 棧
char *p3 = "123456"; 123456在常量區,p3在棧上。
static int c =0; 全局(靜態)初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); 123456放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}

二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。 例如,聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間
heap:
需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2
申請後系統的響應
棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,
會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在 WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
2.4申請效率的比較:
棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度, 也最靈活
2.5堆和棧中的存儲內容
棧: 在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函數調用結束後,局部變數先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。
2.6存取效率的比較

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的;
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
但是,在以後的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。
比如:
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應的匯編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一種在讀取時直接就把字元串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指edx中,在根據edx讀取字元,顯然慢了。
?

2.7小結:
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:
使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。

堆和棧的區別主要分:
操作系統方面的堆和棧,如上面說的那些,不多說了。
還有就是數據結構方面的堆和棧,這些都是不同的概念。這里的堆實際上指的就是(滿足堆性質的)優先隊列的一種數據結構,第1個元素有最高的優先權;棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或數據結構。
雖然堆棧,堆棧的說法是連起來叫,但是他們還是有很大區別的,連著叫只是由於歷史的原因針值讀

G. c語言堆和棧的區別

內存分配中的堆和棧

在 C 語言中,內存分配方式不外乎有如下三種形式:

  • 從靜態存儲區域分配:它是由編譯器自動分配和釋放的,即內存在程序編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程序的整個運行期間都存在,直到整個程序運行結束時才被釋放,如全局變數與 static 變數。

  • 在棧上分配:它同樣也是由編譯器自動分配和釋放的,即在執行函數時,函數內局部變數的存儲單元都可以在棧上創建,函數執行結束時這些存儲單元將被自動釋放。需要注意的是,棧內存分配運算內置於處理器的指令集中,它的運行效率一般很高,但是分配的內存容量有限。

  • 從堆上分配:也被稱為動態內存分配,它是由程序員手動完成申請和釋放的。即程序在運行的時候由程序員使用內存分配函數(如 malloc 函數)來申請任意多少的內存,使用完之後再由程序員自己負責使用內存釋放函數(如 free 函數)來釋放內存。也就是說,動態內存的整個生存期是由程序員自己決定的,使用非常靈活。需要注意的是,如果在堆上分配了內存空間,就必須及時釋放它,否則將會導致運行的程序出現內存泄漏等錯誤。

數據結構的堆和棧

在數據結構中,棧是一種可以實現「先進後出」(或者稱為「後進先出」)的存儲結構。假設給定棧 S=(a0,a1,…,an-1),則稱 a0為棧底,an-1為棧頂。進棧則按照 a0,a1,…,an-1的順序進行進棧;而出棧的順序則需要反過來,按照「後存放的先取,先存放的後取」的原則進行,則 an-1先退出棧,然後 an-2才能夠退出,最後再退出 a0。

在實際編程中,可以通過兩種方式來實現:使用數組的形式來實現棧,這種棧也稱為靜態棧;使用鏈表的形式來實現棧,這種棧也稱為動態棧。

相對於棧的「先進後出」特性,堆則是一種經過排序的樹形數據結構,常用來實現優先隊列等。假設有一個集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉樹的順序存放在一個數組中,並且滿足:



則稱這個集合 K 為最小堆(或者最大堆)。

由此可見,堆是一種特殊的完全二叉樹。其中,節點是從左到右填滿的,並且最後一層的樹葉都在最左邊(即如果一個節點沒有左兒子,那麼它一定沒有右兒子);每個節點的值都小於(或者都大於)其子節點的值。

H. C語言中的棧和堆是什麼

1、計算機中的內存分為兩部分:一部分是棧(stack,也稱堆棧),另一部分是堆(heap)。

2、 棧,可以看作是一摞卡片,最上面的卡片表示程序的當前作用域,這往往就是當前正在執行的函數。

3、堆,一段完全獨立於當前函數或者棧幀的內存區。如果一個函數中聲明了一些變數,而且希望當這個函數完成時其中聲明的變數仍然存在,就可以將這些變數置於堆中。

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