嵌入式每日八股1.1

11.堆与栈区别

• 管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。

• 空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的（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。）但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的（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），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。

  在 Windows下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），

  在VC6下面，默认的栈空间大小是1M。

  Linux下默认的用户栈空间大小是8MB，内核栈空间大小是8KB。Linux进程栈空间大小 - Tiehichi's Blog

• 碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。栈不会存在这个问题，因为栈是先进后出的。

• 分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由malloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由编译器进行释放，无需手工实现。

• 生长方向：堆，向上生长，也就是向着内存地址增加的方向；栈，向下生长，是向着内存地址减小的方向增长。

• 分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配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，这就决定了栈的效率比较高（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）。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（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。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。） 在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。

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