c语言函数调用堆栈
㈠ c语言中"栈"和"堆"怎么理解
堆(heap)和栈(stack)有什么区别??
简单的可以理解为:
heap:是由malloc之类函数分配的空间所在地。地址是由低向高增长的。
stack:是自动分配变量,以及函数调用的时候所使用的一些空间。地址是由高向低减少的。
一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
㈡ C语言中函数调用有几种情况
函数调用有俩种情况
1:声明函数,然后直接在函数体内调用函数,这样的做法是先保存当前函数执行的地址,然后查找函数指针,找到函数声明,再找到函数实现,创建一个函数堆栈,直接在函数堆栈里面操作,然后将返回值传给主函数。然后通过之前保存的地址,继续执行之后的代码。过程比较复杂。
2:内联函数和动态库调用,这俩种方法的函数调用比较奇特,他们不会创建单独的函数堆栈,而是执行到内联函数和动态库调用区域,直接将这部分代码,类似于“粘贴”到主函数中,省去了保存当前代码执行地址,等等一系列的操作,省去了很多内存空间,增加带代码的执行效率。适合于保存一些使用频率很高的小代码。能节省很多的程序运行时间。
㈢ c语言中函数递归调用中的压入堆栈是什么意思啊
我通俗点说:栈这个东西,你可以想象成手枪的弹夹,你装入子弹后,最后装入的子弹一定是最先打出去的,对吧?这就是栈的先进后出原则。递归函数,你想想,一定是最后执行的函数最先执行完,然后执行倒数第二个...以此类推。压入栈的意思就是现在内存给你一个弹夹,函数就是你的子弹,你把没运行一次这个函数,就是向弹夹里装了一个子弹,这就是压栈。出栈就是当找到递归函数出口后,再倒着一个一个解决刚才一大堆的函数,就像手枪吧子弹一个一个在打出去。关于栈,建议你学学汇编,一下就明白了
㈣ C程序中如何使用堆栈
先从大家比较熟悉的栈说起,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。这就如同要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。通常所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,可以直接取出想要的书。
下面就说说C语言程序内存分配中的堆和栈,这里有必要把内存分配也提一下,一般情况下程序存放在Rom或Flash中,运行时需要拷到内存中执行,内存会分别存储不同的信息。
内存中的栈区处于相对较高的地址以地址的增长方向为上的话,栈地址是向下增长的,栈中分配局部变量空间,堆区是向上增长的用于分配程序员申请的内存空间。另外还有静态区是分配静态变量,全局变量空间的;只读区是分配常量和程序代码空间的;以及其他一些分区。来看一个网上很流行的经典例子:
main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char *)malloc(10); 堆
p2 = (char *)malloc(20); 堆
}
堆和栈的第一个区别就是申请方式不同:栈(英文名称是stack)是系统自动分配空间的,例如定义一个 char a;系统会自动在栈上为其开辟空间。而堆(英文名称是heap)则是程序员根据需要自己申请的空间,例如malloc(10);开辟十个字节的空间。由于栈上的空间是自动分配自动回收的,所以栈上的数据的生存周期只是在函数的运行过程中,运行后就释放掉,不可以再访问。而堆上的数据只要程序员不释放空间,就一直可以访问到,不过缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。
㈤ C语言中堆和栈的区别
(1)申请方式
stack:
由系统自动分配。例如,声明在函数中一个局部变量 int a; 系统自动在栈中为a开辟空间
heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
如m1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如m2 = (char *)malloc(10);
注意:m1、m2本身是在栈中的。
(2)申请后系统的响应
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。
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。
(3)申请大小的限制及生长方向
栈:在Windows下,栈是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(也可能是1M,它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 。
堆:堆是向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。
(4)申请效率的比较:
栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。
(5)堆和栈中的存储内容
栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。