1. c語言中的棧、堆是什麼
C語言中的堆和棧都是一種數據項按序排列的數據結構。
棧就像裝數據的桶或箱子
我們先從大家比較熟悉的棧說起吧,它是一種具有後進先出性質的數據結構,也就是說後存放的先取,先存放的後取。
這就如同我們要取出放在箱子裡面底下的東西(放入的比較早的物體),我們首先要移開壓在它上面的物體(放入的比較晚的物體)。
堆像一棵倒過來的樹
而堆就不同了,堆是一種經過排序的樹形數據結構,每個結點都有一個值。
通常我們所說的堆的數據結構,是指二叉堆。堆的特點是根結點的值最小(或最大),且根結點的兩個子樹也是一個堆。
由於堆的這個特性,常用來實現優先隊列,堆的存取是隨意,這就如同我們在圖書館的書架上取書。
雖然書的擺放是有順序的,但是我們想取任意一本時不必像棧一樣,先取出前面所有的書,書架這種機制不同於箱子,我們可以直接取出我們想要的書。
(1)c語言靜態區和棧區擴展閱讀:
關於堆和棧區別的比喻
使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。
參考資料來源:網路-堆棧
2. C語言中,如果棧區空間不足,變數將存到哪裡 在內存中,靜態區、代碼區、堆區、棧區 有固定的排列順序嗎
1.棧空間(stack段)用來存放函數中的局部變數和函數調用時的上下文。
2. 全局變數和靜態變數存放於進程的數據段。
3. Windows下進程的棧空間會自動增長,一般不會出現空間不足的問題;
4。如果變數實在太大,甚至大於棧可增長的范圍,如數百兆,則會編譯出錯。
3. 堆棧、靜態區、堆這三者有什麼區別呢,在C語言或java中有區別嗎
堆和棧的區別
一、預備知識—程序的內存分配
一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分為以下幾個部分
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,呵呵。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的,初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域, 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 - 程序結束後有系統釋放
4、文字常量區—常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
二、例子程序
這是一個前輩寫的,非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化區
char *p1; 全局未初始化區
main()
{
int b; 棧
char s[] = "abc"; 棧
char *p2; 棧
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量區,p3在棧上。
static int c =0; 全局(靜態)初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}
二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。 例如,聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間
heap:
需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2
申請後系統的響應
棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。
堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,
會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),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。
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
2.4申請效率的比較:
棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
2.5堆和棧中的存儲內容
棧: 在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函數調用結束後,局部變數先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。
堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。
2.6存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的;
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
但是,在以後的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。
比如:
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應的匯編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一種在讀取時直接就把字元串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指針值讀到edx中,在根據edx讀取字元,顯然慢了。
2.7小結:
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出:
使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。
4. c++stack heap 和靜態存儲區的區別
1、棧區(stack)—由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值,局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap)—一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結束時可能由OS(操作系統)回收。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的,初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。程序結束後由系統釋放。
4、文字常量區—常量字元串就是放在這里的。程序結束後由系統釋放。
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
實例講解:
inta=0;全局初始化區
char*p1;全局未初始化區
intmain()
{
intb;//棧
chars[]="abc";//棧
char*p2;//棧
char*p3="123456";//123456/0在常量區,p3在棧上。
staticintc=0;//全局(靜態)初始化區
p1=(char*)malloc(10);//分配得來得10和20位元組的區域就在堆區
p2=(char*)malloc(20);
strcpy(p3,"123456");//123456/0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}
下面詳細講解一下內存分配的幾個區:
棧:就是那些由編譯器在需要的時候分配,在不需要的時候自動清除的變數的存儲區。裡面的變數通常是局部變數、函數參數等。在一個進程中,位於用戶虛擬地址空間頂部的是用戶棧,編譯器用它來實現函數的調用。和堆一樣,用戶棧在程序執行期間可以動態地擴展和收縮。
堆:就是那些由new分配的內存塊,他們的釋放編譯器不去管,由我們的應用程序去控制,一般一個new就要對應一個delete。如果程序員沒有釋放掉,那麼在程序結束後,操作系統會自動回收。堆可以動態地擴展和收縮。
自由存儲區,就是那些由malloc等分配的內存塊,他和堆是十分相似的,不過它是用free來結束自己的生命的。
全局/靜態存儲區,全局變數和靜態變數被分配到同一塊內存中,在以前的C語言中,全局變數又分為初始化的和未初始化的(初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全局變數與靜態變數在相鄰的另一塊區域,同時未被初始化的對象存儲區可以通過void*來訪問和操縱,程序結束後由系統自行釋放),在C++裡面沒有這個區分了,他們共同佔用同一塊內存區。
常量存儲區,這是一塊比較特殊的存儲區,他們裡面存放的是常量,不允許修改(當然,你要通過非正當手段也可以修改,而且方法很多)
引用:http://blog.csdn.net/an19920101/article/details/50989431
5. C語言:內存分哪幾個區各有什麼用
靜態區:全局初始化區,全局未初始化區堆區:程序動態申請內存的區域棧區:系統分配內存的區域如:int va = 30;string sa;int main(){int a = 1;int* pa = new int[10];}va分配在全局初始化區,sa分配在全局未初始化區,a分配在棧區,pa指向的數據分配在堆區(pa本身分配在棧區)。
6. C語言中,什麼是棧,什麼是堆
1、棧區(stack):由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值,局部變數等值。局部變數,任務線程函數之類的是放在(使用)棧裡面的,棧利用率高一些。其操作方式類似於數據結構中的棧。特別,棧是屬於線程的,每一個線程會有一個自己的棧。
2、堆區(heap):一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,則可能會引起內存泄漏。注意它和數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,常見的就是malloc出來的都是屬於堆區,就像固定出來的區域,到free的時候才釋放,有點類似全局的,靜態的。
(6)c語言靜態區和棧區擴展閱讀
棧內存是由編譯器自動分配與釋放的,它有兩種分配方式:靜態分配和動態分配。
1、靜態分配是由編譯器自動完成的,如局部變數的分配(即在一個函數中聲明一個int類型的變數i時,編譯器就會自動開辟一塊內存以存放變數i)。
2、動態分配由alloca函數進行分配,但是棧的動態分配與堆是不同的,它的動態分配是由編譯器進行釋放,無需任何手工實現。
7. c語言堆和棧,靜態區的理解
樓主問這樣的問題,需要澄清平台。比如windows下的與linux下的編譯器及很多嵌入式C編譯器不同。為什麼考慮嵌入式C?原因是目前C語言的很大市場在嵌入式領域。windows下,除了某些特殊需要,java,C++,C#已經優勢盡顯了。
另外,討論了半天,q在你代碼的那裡?我怎麼沒找到??我眼睛都揉紅了也沒找見呀
只好表述一下原理
VC下:
1. 函數形參和函數內部非靜態局部變數都在棧上分配(所以a,b,p本身都在棧上。但p指向的內容在堆上。q在哪裡,我找不到)。
棧的分配的方法是:sp-=字數。
sp是堆棧指針。」字數「是說:你分配一個位元組的局部變數,編譯器也給你一個字的長度的空間。原因是,堆棧是具有字長度的。16位、32位機器下,字長度為16,64位機器下,字長度為32.
而且,windows下,棧是從高地址向低地址增長的。為什麼?棧與堆共享空間,並且,堆從低向高長,棧從高向低長,降低溢出風險。
靜態區名字本身就說明了他的特性:靜止的,不隨程序的運行變化。也就是相對的說,堆和棧都是動態的。靜態區是編譯器在編譯時指定長度、鏈接時定位地址、windows載入器載入時分配內存。
這里的動與靜是編譯器和鏈接器的說法,是語言層面。不適用於系統層面。Windows隨時可能將任何用戶程序程序的全部資源「請出」內存,也可重新載入,此時,什麼靜都是浮雲。
還有返回值。樓主的main不返回值編譯器會警告你的。返回值存在什麼地方?
答案是寄存器里AX(EAX,DX,EDX等)。
嵌入式系統里可能這些都不適用。比如,某些嵌入式處理器的形參直接使用寄存器(R0~R15,或A、B等)
8. C語言中的運行棧是不是就是指靜態存儲區函數的代碼與數據是不是就放在運行棧中,難道還是分開的嗎
靜態存儲區是指在程序從開始到運行此區間都存在,而棧是限定僅在表尾進行插入或刪除操作的線性表,運行棧是把控制棧中的信息拓廣到包括過程活動所需的所有局部信息(即活動記錄)、控制棧就變成了活動記錄棧
9. C語言,函數是存儲在代碼區,想問代碼區是棧區嗎
代碼區是獨立的一個區,不屬於棧區
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變數的值等。其
操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回
收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,呵呵。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的,初始化的
全局變數和靜態變數在一塊區域, 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另
一塊區域。 - 程序結束後由系統釋放。
4、文字常量區 —常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
10. C或C++程序編譯時內存分為幾個存儲區
1、從操作系統原理的角度來看,只有一個存儲區就是虛擬內存。
2、根據功能可以分為 ,棧區 、堆區、靜態區, 棧區一般指的一個函數局部變數,在編譯原理中這叫做一個棧幀。 堆區一般是為了用戶自由分配的,一般C語言中用MALLOC函數分配,C++中用NEW運算符來分配,它是有操作系統的堆管理器來管理的,拿windows來說,在一個程序運行後,一般至少有兩個默認的堆,一個是new堆,一個進程 自己的堆, 靜態區,這個一般是全局變數或者static變數使用的區域,這個區域,如果你對PE結構熟悉,就會明白這實際上是pe 區段中的.data區段,當程序運行後變成進程,這個區段是直接內存文件映射過去的。