c++中关于堆和堆栈的区别

在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。  
     栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量 
的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。  
     堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应 
用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉， 
那么在程序结束后，操作系统会自动回收。  
     自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的， 
不过它是用free来结束自己的生命的。  
     全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的 
C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的（初始化的全局变量和静态变 
量在一块区域，未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域，同时未被 
初始化的对象存储区可以通过void*来访问和操纵，程序结束后由系统自行释 
放），在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。  
     常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许 
修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改，而且方法很多）

堆和栈究竟有什么区别？   
    主要的区别由以下几点：  
    1、管理方式不同；  
    2、空间大小不同；  
    3、能否产生碎片不同；

4、生长方向不同；

5、分配方式不同；

6、分配效率不同；  
    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。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间 
大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好像是，记不清楚了）。 
当然，我们可以修改：      
    打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在Category 中 
选中Output，然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。  
注意：reserve最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设 
置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。  
    碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必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。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因 
为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内 
存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细 
的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。  
    生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方 
向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向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alloca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 
的效率比较高。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（具体的算法可以参考数据结构/操作系 
统）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。  
    从这里我们可以看到，堆和栈相比，由于大量new/delete的使用，容易造 
成大量的内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；由于可能引发用户态 
和核心态的切换，内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广 
泛的，就算是函数的调用也利用栈去完成，函数调用过程中的参数，返回地址， 
EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以，我们推荐大家尽量用栈，而不是用 
堆。  
    虽然栈有如此众多的好处，但是由于和堆相比不是那么灵活，有时候分配大 
量的内存空间，还是用堆好一些。

参考：

https://blog.csdn.net/qianyayun19921028/article/details/80364964