c語言中的堆

『壹』 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。

『貳』 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。

(2)c語言中的堆擴展閱讀：

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

『叄』 誰能幫我說下C語言中的堆棧

個人認為樓上的不懂C語言堆棧到底是怎麼回事,按樓上說法,只是大概講了下棧,沒有講堆.

要講C語言的堆棧,要從計算機的數據內存分配講起.
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
| Stack區(數組，指針，結構體，局部變數)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
| Static變數(靜態變數,全局變數)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
| Heep區(堆區)
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
| 代碼段
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從上面示意圖中可看出整個內存分配,堆分配是在內存中按塊劃分,也就是相對與函數malloc,realloc,calloc.這3個函數為內存分配函數.而且需要手動調用free函數釋放資源,否則會造成大量的內存碎片.

如果樓主不相信可以自己寫一個死循環,內部調用malloc函數,創建N個內存塊,運行一段時間後,絕對會造成系統癱瘓,資源被耗盡.

棧區劃分為計算機自身劃分,即在函數或局部變數被調用時,系統自動為其分配棧,以後進先出為原則實現變數的保存,在函數調用完畢時,系統會自動釋放棧內資源,所以,棧可以說是短命的(生存周期只在調用過程中).

這里只是粗略說了下堆和棧,另外再說下static-->靜態區,全局變數或靜態變數存放於靜態區,只要代碼中存在靜態變數或全局變數,自動放於靜態區,靜態區存放的變數生存周期是整個程序結束時才釋放.

代碼段區,顧名思義存放的是程序代碼(暫時先這么理解).

PS:本人原創,最近發現一些人盜用本人回答的問題.特此聲明.嘿嘿.

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補充:
我對於C#不是很熟悉,而且我也是從事C開發的,對於面向對象語言應用不是很熟.在這只能給出C++的代碼.代碼有點長,不知道你能不能看的懂,才寫的.

#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
/*
//基於數組的棧的實現
#define N 50
typedef struct Stack{
int top;
int A[N];
}*pStack;
//Pop出棧
int Pop(pStack pst)
{
int e;
if(pst->top == -1)
{
cout<<"Stack is empty!"<<endl;
return -1;
}
else
{
e = pst->A[pst->top];
pst->top--;
// cout<<"The element "<<e<<" is pop"<<endl;
return e;
}
}
//Push入棧
void Push(pStack pst)
{
int e;
if(pst->top == N-1)
{
cout<<"Stack is full!"<<endl;
}
else
{
cout<<"Input the push number:";
cin>>e;
pst->top++;
pst->A[pst->top] = e;
}
}
//清空棧
void empty(pStack pst)
{
pst->top = -1;
}
//判斷棧是否為空
int IsEmpty(pStack pst)
{
if(pst->top == -1)
{
return 0;
// cout<<"The Stack is empty!"<<endl;
}
else
{
return 1;
// cout<<"The Stack is not empty!"<<endl;
}
}
//判斷棧是否為滿
int IsFull(pStack pst)
{
if(pst->top == N-1)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
//初始化棧
void InitStack(pStack pst)
{
pst->top = -1;
}

void main()
{
Stack S;
InitStack(&S);
int n;
cout<<"How many times do you want to Push:";
cin>>n;
for(int i=0; i<n; i++)
{
Push(&S);
}
cout<<"How many times do you want to Pop:";
cin>>n;
for(i=0; i<n; i++)
{
cout<<"The element "<<Pop(&S)<<" is pop"<<endl;
}
cout<<"The Stack's stutor:"<<endl;

if(IsEmpty(&S) == 0)
{
cout<<"The Stack is empty!"<<endl;
}
else
{
cout<<"The Stack is not empty!"<<endl;
}

if(IsFull(&S) == 0)
{
cout<<"The Stack is full!"<<endl;
}
else
{
cout<<"The Stack is not full!"<<endl;
}

empty(&S);

cout<<"The Stack's stutor:"<<endl;
if(IsEmpty(&S) == 0)
{
cout<<"The Stack is empty!"<<endl;
}
else
{
cout<<"The Stack is not empty!"<<endl;
}
}
*/
typedef struct Stack{
Stack *prior;
Stack *next;
int element;
}*pStack;
//壓棧
void Push(pStack *pst)
{
if((*pst) == NULL)
{
pStack S = (pStack)malloc(sizeof(Stack));
(*pst) = S;
(*pst)->next = NULL;
(*pst)->prior = NULL;
cout<<"Input the PUSH data:";
cin>>(*pst)->element;
}
else
{
pStack S = (pStack)malloc(sizeof(Stack));
(*pst)->next = S;
S->prior = (*pst);
S->next = NULL;
(*pst) = S;
cout<<"Input the PUSH data:";
cin>>(*pst)->element;
}
}
//判斷是否為空
int IsEmpty(pStack pst)
{
if(pst == NULL)
{
cout<<"The Stack is empty!"<<endl;
return 1;
}
return 0;
}
//出棧
pStack Pop(pStack *pst)
{
if(IsEmpty((*pst)) == 1)
return (*pst);
pStack S = (*pst);
if((*pst)->prior == NULL)
{
cout<<"Out:"<<(*pst)->element<<endl;
(*pst) = NULL;
free(S);
return (*pst);
}
else
{
cout<<"Out:"<<(*pst)->element<<endl;
(*pst) = (*pst)->prior;
(*pst)->next = NULL;
free(S);
return (*pst);
}
}
//初始化棧
void InitStack(pStack pst)
{
pst = NULL;
}

void main()
{
pStack pS = NULL;
// InitStack(pS);
int n;
cout<<"How many times do you want to Push:";
cin>>n;
for(int i=0; i<n; i++)
{
Push(&pS);
}
pStack S;
S = Pop(&pS);
}

『肆』 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。

『伍』 C語言里，哪些變數是存放在堆里哪些是存放在棧里

在c/c++中，內存分成5個區，他們分別是堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區和常量存儲區。

棧：就是那些由編譯器在需要的時候分配，在不需要的時候自動清楚的變數的存儲區。裡面的變數通常是局部變數、函數參數等。
堆：就是那些由new分配的內存塊，他們的釋放編譯器不去管，由我們的應用程序去控制，一般一個new就要對應一個delete。如果程序員沒有釋放掉，那麼在程序結束後，操作系統會自動回收。
自由存儲區：就是那些由malloc等分配的內存塊，他和堆是十分相似的，不過它是用free來結束自己的生命的。
全局存儲區（靜態存儲區）：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。
常量存儲區：這是一塊比較特殊的存儲區，他們裡面存放的是常量，不允許修改。
希望對你有幫助

『陸』 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。