c語言堆和棧

A. 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。

(1)c語言堆和棧擴展閱讀：

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

B. 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

C. 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。

(3)c語言堆和棧擴展閱讀

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。

D. 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。

E. 堆棧 在C語言中看到的,是什麼東西啊.有什麼作用啊,怎麼用

「堆棧」實際上是分為兩部分：
堆是指系統可以動態申請和釋放的一部分究竟，這部分是可以用代碼進行操作的。
棧是函數之間調度所使用的一部分空間，這部分在代碼上沒有明顯的表示。
對於堆來與，可以使用malloc、realloc語句進行申請空間，通常情況下申請得到的是堆空間中的一塊區域，而通常情況下定義的數組也會使用堆空間。通常情況下，由代碼申請得到的空間需要使用對應的代碼進行釋放，否則會造成內存泄漏。
對於棧來與，主函數在調用子函數之前，系統會自動將主函數所使用的寄存器參數等入棧，調用子函數完畢後再將參數出棧，實現了主函數和子函數之間的寄存器復用功能。

F. 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。

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POP錛堝嚭鏍堬級鎿嶄綔鐩稿弽錛屽嚭鏍堝垯鍏堝皢SP鎵鎸囩ず鐨勫唴閮╮am鍗曞厓涓鍐呭歸佸叆鐩存帴鍦板潃瀵誨潃鐨勫崟鍏冧腑錛堢洰鐨勪綅緗錛夛紝鐒跺悗鍐嶅皢鍫嗘爤鎸囬拡錛圫P錛夊噺1.銆傝繖涓ょ嶆搷浣滃疄鐜頒簡鏁版嵁欏圭殑鎻掑叆鍜屽垹闄ゃ

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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。