一. 什么是栈,什么是堆

栈(stack): 栈是一种先进后出的数据结构,在栈中被删除的总是最近被插入的元素和队列刚好相反。
堆(heap): 堆是一个数组,它可以被看成一个近似的完全二叉树,树上的每一个节点对应数组中的一个元素。除了最底层之外,该树是完全充满的,而且是从左向右填充。“堆”一词最早来自于堆排序,但是目前它已经被引申为“垃圾收集存储机制”。它还有一个重要的应用就是作为高效的优先队列,优先队列的一个重要应用是在共享计算机系统的作业调度中,优先队列记录将要执行的作业的优先级,当一个作业执行完成或者中断之后,调度器选出具有最高优先级的作业来执行。

二. 什么是栈区,什么是堆区

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,内存的分配是连续的,类似于数组,当我们声明变量时,编译器会自动接着当前栈区的结尾来分配内存。
堆区(heap):由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时由OS回收,内存的分配不是连续的,类似于链表。

三. 变量存放的位置

C/C++程序占用的内存分为以下几部分:

  1. 程序代码区
  2. 常量区存放常量。程序结束时由OS回收。
  3. 全局区(静态区)存放全局变量和静态变量。初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束时由OS回收。
  4. 堆区存放的变量(用new,malloc,calloc,realloc等分配内存函数得到的变量)由程序员分配释放。
  5. 栈区存放的变量(局部变量、函数参数等)由编译器自动分配释放。

内存模型:

四. 举例
int a = 0; //全局初始化区 
char *p1; //全局未初始化区 
void main() 
{
    int b; //栈 
    char s[] = “abc“;//栈 
    char *p2; //栈 
    char *p3 =123456; //123456\0在常量区,p3在栈上;体会与 char s[]="abc"; 的不同
    static int c =0//全局初始化区 
    p2 = (char *)malloc(20); //堆区
    strcpy(p1,123456); //123456\0在常量区,编译器可能将它与p3指向的 “123456 “优化成一块
五. 栈区和堆区的关系
  1. 当一个函数调用完返回后它会释放该函数中所有的栈空间。栈是由编译器自动管理的,不用你操心。堆是动态分配内存的,并且你可以分配使用很大的内存,但是用不好会产生内存泄漏(比如在for循环中忘记释放申请的内存)。
  2. 栈是机器系统提供的数据结构,特点是快速高效,缺点是有限制,数据不灵活,不会产生内存碎片。
  3. 堆是C/C++函数库提供的,特点是灵活方便,数据适应面广泛,但是效率有一定降低,频繁申请和释放内存会产生内存碎片。