栈内存和堆内存

• 内存中的栈区与堆区：
  一般说到内存，指的是计算机的随机储存器（RAM），程序都在这里面运行。计算机内存的大致划分如下图所示：
  

• 栈内存：由程序自动向操作系统申请分配以及回收，程序启动时统一分配此后不能再扩大，决定了递归深度有上限，但是Ｃ/Ｃ＋＋一般情况下递归上万次是可以的，速度快，使用方便，但程序员无法控制。若分配失败，则提示栈溢出错误。栈区向地址减小的方向增长,const局部变量也储存在栈区内,主调函数所拥有的局部变量等信息存在堆栈中

//测试栈内存
#include <iostream>
int main()
{
    int i = 10; //变量i储存在栈区中
    const int i2 = 20;
    int i3 = 30;
    std::cout << &i << " " << &i2 << " " << &i3 << std::endl;
    return 0;
}

测试输出为：

&i3 < &i2 < &i，证明地址是减小的。

• 堆内存：程序员向操作系统申请一块内存，当系统收到程序的申请时，会遍历一个记录空闲内存地址的链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。分配的速度较慢，地址不连续，容易碎片化。此外，由程序员申请，同时也必须由程序员负责销毁，否则则导致内存泄露。使用new/malloc进行分配的空间称为堆，全局变量保存在堆中，申请巨大数组时与放置在栈中相比，将其放在堆中可以减少栈溢出的危险

//测试堆内存和栈内存的区别
#include <iostream>
int main()
{
    int i = 10; //变量i储存在栈区中
    char pc[] = "hello!"; //储存在栈区
    const double cd = 99.2; //储存在栈区
    static long si = 99; //si储存在可读写区，专门用来储存全局变量和静态变量的内存
    int* pi = new int(100); //指针pi指向的内存是在 堆区，专门储存程序运行时分配的内存
    std::cout << &i << " " << &pc << " " << &cd << " " << &si << " " << pi << std::endl;
    delete pi; //需程序员自己释放
    return 0;
}

测试输出为：

运行多次后会发现pi所指向的地址并不连续，是跳跃式的；而&si是一致的，储存在可读写区；前三个变量都储存在栈区，由程序自动分配和销毁。

小心内存泄漏
1)配对使用，有一个malloc，就应该有一个free。（C++中对应为new和delete）
2) 尽量在同一层上使用，不要malloc在函数中，而free在函数外。最好在同一调用层上使用这两个函数。
3) malloc分配的内存一定要初始化。free后的指针一定要设置为NULL。

• 申请大小的限制
  • 栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，由编译器决定栈的大小（一般1M/2M），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
  • 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

关于堆和栈区别的比喻：
堆和栈的区别可以引用一位前辈的比喻来看出：

使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。

# 栈内存和堆内存

原文：https://www.cnblogs.com/sstealer/p/11331407.html