C语言存储管理之堆和栈的区别

目录

• 一、栈
• 二、堆
• 三、总结

---

一、栈

我们经常说的数据结构堆栈，其实指的就是栈，它是一种先进后出的数据结构，从管理角度来讲，它是由 *** 作系统自动分配管理的，也就是说它是规整的，内存的大小在申请之后不会发生变化。因此，它不会出现碎片化，并且读取速度非常的快。什么样的数据存放到栈里面呢？我们经常声明的局部变量，一些基本数据类型，比如int，double，short，char等，这些数据在声明的时候，内存的大小已经确定，它们会被存放到栈中。使用栈的好处是，不需要程序员管理内存的释放，这些内存会由 *** 作系统自动释放，比如我们运行的一些函数，当函数结束的时候，它内部的变量申请的内存空间就会被自动释放。

二、堆

相比于栈的固定大小，堆的分配非常自由，它是由程序员自己去分配的，比如程序员考虑到某些情况需要更多的内存，它就可以在堆上面申请一个足够大的内存。除此之外，内存的分配非常自由，它并不要求是连续的内存，只要有空间，都可以被拿来分配。不过这样就会导致产生很多碎片，不利于高速读取，因此堆的 *** 作的速度要比栈慢很多。堆主要存放的是大小不固定的内存结构，因此，我们的数组和结构体经常被存放到堆上。对于全局变量我们也会放到堆上，因为它需要可以被任何地方访问，并且不能像栈一样被 *** 作系统回收

---

三、总结（堆栈的主要区别）

1、管理方式不同：
堆是存储的单位，栈是运行时的单位。

2、空间大小不同：
栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存；
堆是向高地址扩展的数据结构，是一块不连续的内存。

3、是否产生碎片：
栈内存的大小在申请之后不会发生变化。因此，它不会出现碎片化；
堆内存由于频繁使用malloc/free，造成了内存的不连续，产生了大量的碎片。

4、增长方向不同：
堆的增长方向是向上的，即向内存地址增加的方向；
栈的增长方向是向下的，即向内存地址减小的方向。

5、分配方法不同：
堆内的资源一般由程序员分配释放；
栈内的资源由 *** 作系统自动分配释放。

6、分配效率不同：
栈是系统提供的数据结构，计算机分配有专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行；
堆是C库函数提供的，它的机制比较复杂，比如为了分配一段内存，库函数会在堆内存搜索可用的足够大的空间，如果没有足够大的空间（由于内存碎片太多），就需要 *** 作系统重新整理内存，得到足够大的内存后再返回。