動態儲存區 靜態儲存區 堆和棧的區別

2021-08-27 20:41:42 字數 2673 閱讀 6711

動態儲存區、靜態儲存區、堆和棧的區別

記憶體中使用者儲存空間的分配情況(三種)

程式區:存放程式語句

靜態儲存區

動態儲存區

***動態儲存方式----->動態儲存區

棧:由編譯器自動分配釋放,存放函式的引數值,區域性變數等值。其操作方式類似於資料結構中的棧。

會存放函式的返回位址、引數和區域性變數

堆:一般由程式設計師分配釋放,   若程式設計師不釋放,程式結束時可能由os**。注意它與資料結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鍊錶,呵呵。

檢視後續更加具體的棧和堆的區別

[1]

**靜態儲存方式----->靜態儲存區---------靜態區/全域性區

常量、常變數(const 變數)、靜態變數、全域性變數

由c/c++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分:

棧區(stack堆區(heap全域性區(靜態區)(static文字常量區-----------常量字串就是放在這裡的。 程式結束後由系統釋放

程式**區

[1]

堆和棧的區別

(一) 申請方式

程式執行時由編譯器自動分配的一塊連續的內容,存放函式的引數值,區域性變數的值等。 例如,宣告在函式中乙個區域性變數int b;系統自動在棧中為b開闢空間。

程式結束時由編譯器自動釋放

棧由系統自動分配,程式設計師無法控制

只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧溢位。

訪問方式,先進後出

在記憶體開闢另一塊不連續的儲存區域。一般由程式設計師分配釋放,

若程式設計師不釋放,程式結束時由系統**

首先應該知道作業系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,當系統收到程式的申請時,會遍歷該鍊錶,尋找第乙個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點鍊錶中刪除,並將該結點的空間分配給程式。

需程式設計師自己申請(呼叫malloc,realloc,calloc),並指明大小,並由程式設計師進行釋放。容易產生memory leak.

(二) 申請大小的限制

棧的大小是固定的。如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。

(三) 系統響應:

說明:(1)對於堆來講,頻繁的new/delete勢必會造成記憶體空間的不連續,從而造成大量的碎片,使程式效率降低。

(2)對於棧來講,則不會存在這個問題,

(四)申請效率的比較

(1)棧由系統自動分配,速度快。但程式設計師是無法控制的

(2)堆是由malloc分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生碎片,不過用起來最方便。

另外,在windows下,最好的方式是用virtualalloc分配記憶體,他不是在堆,也不是在棧,是直接在程序的位址空間中保留一塊記憶體,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。

(五) 堆和棧中的儲存內容

(六) 訪問效率的比較

(1)堆:char *s1=」hellow tigerjibo」;hellow tigerjibo是在編譯時就確定的。

(2)棧:char s1=」hellow tigerjibo」;hellow tigerjibo是在執行時賦值的;

用陣列比用指標速度更快一些,指標在底層彙編中需要用edx暫存器中轉一下。

陣列在棧讀取時直接就把字串中的元素讀到暫存器cl中,而堆則要先把指標值讀到edx中,再根據edx讀取字元,顯然慢了。

補充:棧是機器系統提供的資料結構,計算機會在底層對棧提供支援:分配專門的暫存器存放棧的位址,壓棧出棧都有專門的指令執行,這就決定了棧的效率比較高。

堆則是c/c++函式庫提供的,它的機制是很複雜的,例如為了分配一塊記憶體,庫函式會按照一定的演算法(具體的演算法可以參考資料結構/作業系統)在堆記憶體中搜尋可用的足夠大小的空間,如果沒有足夠大小的空間(可能是由於記憶體碎片太多),就有可能呼叫系統功能去增加程式資料段的記憶體空間,這樣就有機會分到足夠大小的記憶體,然後進行返回。顯然,堆的效率比棧要低得多。

(七) 分配方式:

(1)堆都是動態分配的,沒有靜態分配的堆。

(2)棧有兩種分配方式:靜態分配和動態分配。靜態分配是編譯器完成的,比如區域性變數的分配。動態分配由alloca函式進行分配,但是棧的動態分配和堆是不同的。它的動態分配是由編譯器進行釋放,無需手工實現。

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