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c語言和堆棧

發布時間: 2025-02-24 08:50:26

c語言中堆和棧的區別

c語言中堆和棧的區別分為:空間分配區別、緩存方式區別、數據結構區別。
堆和棧空間分配區別:
棧(操作系統):由操作系統自動分配釋放,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。
堆(操作系統):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,分配方式倒是類似於鏈表。
堆棧緩存方式區別:
棧使用的是一級緩存,他們通常都是被調用時處於存儲空間中,調用完畢立即釋放。
堆是存放在二級緩存中,生命周期由虛擬機的垃圾回收演算法來決定(並不是一旦成為孤兒對象就能被回收)。所以調用這些對象的速度要相對來得低一些。
堆棧數據結構區別:
堆(數據結構):堆可以被看成是一棵樹,如:堆排序。
棧(數據結構):一種先進後出的數據結構。

Ⅱ 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。

Ⅲ 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。

Ⅳ 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。

Ⅳ 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

Ⅵ 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。

Ⅶ 為什麼調用c語言程序前要設置堆棧堆棧有什麼用沒設置又會怎麼樣堆棧是什麼還請各位嵌入式大神講

堆是用來申請不連續內存的數據區域,比如鏈表,地址不連續,而是通過指針串在一起形成一個連續的結構,c語言中用malloc函數申請的內存都在堆上,申請過不用時記得要用free函數釋放掉,不然內存泄露。

而棧的速度比堆的快,數組和局部變數都是在棧上分配,效率比較高。

另外還有自由存儲區、全局/靜態存儲區和常量存儲區,此處不一一講解了。

在啟動文件里都要設置堆和棧的大小,這樣合理的分配才不會造成資源的浪費。假如你代碼中使用的鏈表佔用空間比較大,這時你就需要把堆設置大一點。假如你使用的數組比較大,就得把堆設置大一點。最簡單的方法可以測試一下棧大小,定義一個很大的數組int a[m]; m足夠大時就會棧溢出。

想更多的了解c語言具體內存分區的話去網路吧,就幫你到這里了

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