堆（heap）和栈（stack）的区别

根据 [百度百科解释][1]整理了一下

## 基本对比

* 操作系统概念

   - 堆：

    1.    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，分配方式倒是类似于链表。

    2.    堆则是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。速度比栈要相对要慢

    - 栈：

    1. 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. 使用的是一级缓存， 他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放。速度较快

* 数据结构概念

    - 堆：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序

    - 栈：一种后进先出的数据结构



## 深入对比

1.  申请方式

* 堆：需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数，在C++中用new运算符

* 栈：由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b开辟空间。

2. 申请响应

* 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。

* 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。

3. 申请限制

* 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。堆获得的空间比较灵活，也比较大。

* 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。能从栈获得的空间较小。

4. 效率比较

* 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

* 栈：由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

5. 存储内容

* 堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

* 栈： 在函数调用时，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。

6. 存取比较

* 堆：慢

* 栈：快



##小结

* 使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。

* 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。











  [1]: http://baike.baidu.com/view/93201.htm?fromTaglist#3_1