堆内存和栈内存的区别

基于c或c++的堆栈，操作系统为linux

堆内存和栈内存都是位于主存上的内存，为什么堆内存需要开发者申请、释放内存，而栈内存则不需要？

相同点

1. 堆和栈都是位于主存上的内存
2. 都由操作系统管理

不同点

1. 栈是LIFO（后进先出）的数据结构
2. 每个申请的堆内存是一块连续内存，堆内存之间是不连续的
3. 栈内存大小可以针对单个进程设置上限。通过设置ulimit中的Max stack size来限制单个进程的最大栈内存（默认值为8M），也可以在程序main方法最开始的地方调用系统方法setrlimit来修改最大栈内存，子进程的最大栈内存继承自父进程。查看指定进程的最大栈内存 cat /proc/进程id/limits
4. 堆内存没有上限，只有OOM
5. 栈内存是由高地址向低地址向下增长，局部变量存储在栈内存上。当需要新的局部变量时，栈顶向下移动，将变量内存分配在栈顶；当函数执行完成返回，函数中的局部变量不再有用，栈顶向上移动销毁变量。下一个函数的局部变量的内存分配与消耗继续如此。栈顶移动时，不会清空内存中的数据，所以局部变量需要初始化。当初始分配的栈空间大小不足时，系统会自动扩容。
6. 堆内存是由低地址向高地址增长。与栈内存的数据结构不同，堆内存是零散的内存块，它的分配与释放需要开发者手动管理。当我们申请了一块堆内存且不释放，它在我们进程的整个生命周期内都是可用的，这与栈内存中的局部变量随着函数的返回而销毁不同。这样也容易出现访问已释放的堆内存和堆内存忘记释放，即悬空指针（指针指向的内存已释放，指针本身没有置空）和内存泄漏。野指针（指针变量未初始化，指针中的地址是随机的；指针指向了不可访问的地址：如已释放的栈内存地址或者越界或者指针运算跑飞了）
7. 栈内存是基于线程的，每个线程拥有自己的栈内存
8. 堆内存是进程内共享的，每个线程都可以访问
9. 栈内存是一次性分配足够大的空间（不足时会扩容），存储变量时不需要进行内存分配
10. 堆内存每次分配都需要向操作系统申请（或者你申请足够大的内存，自己手动做内存管理）
11. 栈内存是连续的，满足局部性原理，cpu缓存命中高
12. 堆内存是分散的，cpu缓存命中没有栈内存高

go语言中的堆和栈

由于go的运行时自己做了内存管理，且有goroutine的存在（需要为每个goroutine分配栈），go语言中的堆内存和栈内存都是在主存中堆空间申请的。

go自行管理的栈初始大小为2k，需要时会进行扩缩容