c++堆和栈（转）

想要学好C++的C++堆栈，那么就要了解什么是C++堆栈，所为C++堆栈就是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除，分为堆和栈两部分。

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++堆栈中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，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)

堆栈的概念（我的理解堆就是heap,栈就是stack,有别于有些人的提法：堆栈就是指stack）对于一个C++或者任何语言的程序员都是极度重要的，除非你是只准备停留在语言syntax层面的coder, 堆栈对于理解语言运行原理和环境实在太重要，比如你在C++中只要写简单一句 int arr[1000000]; 你的程序肯定就会遇到运行时的错误报告，其实就是stack overflow, 要知道通常stack size默认一般只有1MB（IA32 X86平台，visual studio 2008 Express Edition），有些人就要惊讶了，那怎么办？用heap! 用new/delete去申请heap 里的内存（在java中所有object都在heap里，只有object name即object pointer是放在stack运行栈里的），C++复杂就复杂在很多需要你自己去管理，申请动态内存，释放动态内存，都需要自己去管理，而java相比较就简单而且傻瓜很多了，你不用管object在哪里，想用就直接new一个出来，也不用自己释放，GC（Garbage Collector）会帮你释放.

下面切入正题

一个由C/C++编译的程序运行时占用的内存分为以下几个部分
1、栈区（stack）— 程序运行时自动分配释放 ，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、堆区（heap） — 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 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表（仅限于C++， java有GC，方式不一样），呵呵。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，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和未初始化的静态变量在相邻的另
一块区域。 - 程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int a; //栈
char s[] = "abc"; //栈
char *p2; //栈
char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区，p3在栈上。
static int c =0； //全局（静态）初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);//分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456",优化成一个地方。
}

问题1. 为什么说堆比栈分配慢？

栈分配空间只需要移动SP指针（bump-the-pointer technique）,所以非常快，而C++堆需要在可用空间里寻找一块>=size的空间，通常是linked list,也就是链表里查找，所以需要时间，所以说堆比栈慢。

问题2. 为什么说java的堆比C++快？

因为java的GC会回收heap里不用的object并且会压缩compact释放的内存片，所以之后的object占用地址是连续的，继续分配时只需要一个指针往后移动（bump-the-pointer technique）,所以说java的堆比C++要快。

堆栈是系统使用是临时存储区域。它是后进先出的数据结构。
C++主要将堆栈用于函数调用。当函数调用时，各种数据被推入堆栈顶部；函数终止后的返回地址、传递给函数的参数、函数返回的结果以及函数中声明的局部变量等等。因此当函数A调用函数B调用函数C，堆栈是增长了，但调用完成后，堆栈又缩小了。

堆是一种长期的存储区域。程序用C++的new操作符分配堆。对new的调用 分配所需的内存并返回指向内存的指针。与堆栈不同，你必须通过调用new明确的分配堆内存。你也必须通过调用C++的delete操作符明确的释放内存，堆不会自动释放内存。 
如果C++中的一个类是定义在堆栈上的，就使用"."开访问它的成员。如果是定义在堆上的，就使用"->"指针来开访问。 但在，"->"操作符也可以用在堆栈上的类。