C/C++

1. 栈（stack） 栈用于存储函数（包括主函数）内部使用的变量，是一个先进先出（LIFO）结构，每次声明一个新变量，都会将其推入栈中。当函数运行结束时，栈上上与该函数所有相关的变量（称为一个栈帧）将被释放。栈由CPU自动管理，用户不必关心如何分配和释放内存。栈内存分为栈帧，每次函数调用都会为其分配一个栈帧，在函数返回时释放。 栈的大小通常有限，如果程序试图将过多的信息放入栈中，就会出现栈溢出。 栈的先进后出并不是指栈中的变量是先进后出的，而是指"栈帧"的先进后出，这保证了函数的调用顺序。 栈内存由CPU管理 变量自动分配和释放 栈的大小有限制 当变量创建和销毁时，栈会增长和收缩 2. 堆（heap） 堆是一块大的内存，支持动态分配，由用户负责管理。可以通过malloc方法分配内存，通过free方法回收内存，若内存使用后没有回收，则会导致"内存泄漏"，即这块内存无法被其他进程所用。 与栈不同，除物理内存大小的限制，堆的大小没有严格限制。在堆中创建的变量可在程序的任何地方访问（全局变量）。 堆内存由程序员管理 在C中，使用malloc和free来分配和释放堆内存 需要用指针访问堆 3. 考虑以下程序 #include <stdio.h>#include <stdlib.h> int x; int main(void) { int y; char *str; y = 4; printf("stack memory: %d\n", y); str = malloc(100 * sizeof(char)); str[0] = 'm'; printf("heap memory: %c\n", str[0]); free(str); return 0; } 在上面这段程序中，x是一个全局变量，y和str都是局部变量。malloc为str在堆上分配了100个字节的内存，free则释放了分配的这些内存。 参数 堆 堆 数据结构类型 堆栈是线性数据结构。 堆是一个层次数据结构。 访问速度 高速访问 与堆栈相比速度较慢 空间管理 空间由操作系统高效管理，因此内存永远不会变得支离破碎。 堆空间没有有效地使用。当内存块首先分配然后释放时，内存可能会变得支离破碎。 访问 仅限本地变量 它允许您在全球范围内访问变量。 空间大小限制 取决于操作系统的堆栈大小限制。 内存大小没有特定的限制。 调整 变量无法重新缩放 变量可以重新缩放。 内存分配 内存被分配到一个连续块中。 内存以任意随机顺序分配。 分配和交易定位 通过编译器说明自动完成。 它由程序员手动完成。 释放 不需要去分配变量。 需要明确去分配。 成本 少 更多 实现 基于简单阵列、使用动态内存和基于链接列表的 3 种方式可以实现堆栈。 堆可以使用阵列和树木实现。 主要问题 内存不足 内存碎片 参考地区 自动编译时间说明。 足够 灵活性 固定尺寸 调整大小是可能的 访问时间 更快 慢