简述一下堆和栈的区别

[问答题]

简述一下堆和栈的区别

得分点

管理方式、空间大小、是否产生内存碎片、生长方向、分配方式、分配效率

参考答案

标准回答

堆和栈主要有如下几点区别：管理方式、空间大小、是否产生内存碎片、生长方向、分配方式、分配效率。

管理方式

对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需手动控制；对于堆来说，分配和释放都是由程序员控制的。
空间大小

总体来说，栈的空间是要小于堆的。堆内存几乎是没有什么限制的；但是对于栈来讲，一般是有一定的空间大小的。
碎片问题

对于堆来讲，由于分配和释放是由程序员控制的（利用new/delete 或 malloc/free），频繁的操作势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的内存碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的数据结构，在某一数据弹出之前，它之前的所有数据都已经弹出。
生长方向

对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是沿着内存地址增加的方向，对于栈来讲，它的生长方式是向下的，也就是沿着内存地址减小的方向增长。
分配方式

堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有两种分配方式：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alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器实现的，无需我们手工实现。
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很高。堆则是 C/C++ 函数提供的，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，堆的效率要比栈底的多。

编辑于 2021-09-15 11:11:11 回复(0)

重言cy

一、堆栈空间分配区别：
    1、栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放 
，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、堆（操作系统）： 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。
    二、堆栈缓存方式区别：
    1、栈使用的是一级缓存， 
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；
    2、堆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）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。
    三、堆栈数据结构区别：
    堆（数据结构）：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序；
    栈（数据结构）：一种先进后出的数据结构。

发表于 2022-02-09 17:37:50 回复(0)