‘壹’ c语言堆和栈,静态区的理解
楼主问这样的问题,需要澄清平台。比如windows下的与linux下的编译器及很多嵌入式C编译器不同。为什么考虑嵌入式C?原因是目前C语言的很大市场在嵌入式领域。windows下,除了某些特殊需要,java,C++,C#已经优势尽显了。
另外,讨论了半天,q在你代码的那里?我怎么没找到??我眼睛都揉红了也没找见呀
只好表述一下原理
VC下:
1. 函数形参和函数内部非静态局部变量都在栈上分配(所以a,b,p本身都在栈上。但p指向的内容在堆上。q在哪里,我找不到)。
栈的分配的方法是:sp-=字数。
sp是堆栈指针。”字数“是说:你分配一个字节的局部变量,编译器也给你一个字的长度的空间。原因是,堆栈是具有字长度的。16位、32位机器下,字长度为16,64位机器下,字长度为32.
而且,windows下,栈是从高地址向低地址增长的。为什么?栈与堆共享空间,并且,堆从低向高长,栈从高向低长,降低溢出风险。
静态区名字本身就说明了他的特性:静止的,不随程序的运行变化。也就是相对的说,堆和栈都是动态的。静态区是编译器在编译时指定长度、链接时定位地址、windows载入器载入时分配内存。
这里的动与静是编译器和链接器的说法,是语言层面。不适用于系统层面。Windows随时可能将任何用户程序程序的全部资源“请出”内存,也可重新载入,此时,什么静都是浮云。
还有返回值。楼主的main不返回值编译器会警告你的。返回值存在什么地方?
答案是寄存器里AX(EAX,DX,EDX等)。
嵌入式系统里可能这些都不适用。比如,某些嵌入式处理器的形参直接使用寄存器(R0~R15,或A、B等)
‘贰’ C语言中内存堆和栈的区别
堆(heap)和栈(stack)原本是两种不同的数据结构,在C语言内存表述中,代表着用这两种数据结构管理的两种内存块。
堆由整个系统共享,各个进程拥有同一个堆。 栈由每个进程自行管理,也就是每个进程的栈是独立的,互不相关。
具体区别如下:
一、栈上的内存由系统自动管理分配,用于存储局部变量。 堆中的内存由编程人员主动申请,在C语言中申请内存的函数为malloc, 使用后需要编程人员自行调用free函数释放。
二、从分配释放及访问速度上,栈内存的存取,申请释放速度要高于堆内存。
三、栈内存相对于堆内存要小的多,所以在编程的时候,一般不建议使用占空间过大的局部变量。
四、堆中所有数据均由编程人员申请使用。 栈中除了存放函数中可见的局部变量外,还有各种系统环境数据。
‘叁’ C语言中内存堆和栈的区别
C语言中内存堆和栈的区别
在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到。但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念。
堆栈:一种数据结构、一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈。我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到的朋友中有好多也说不清堆栈,所以我想有必要给大家分享一下我对堆栈的看法,有说的不对的地方请朋友们不吝赐教,这对于大家学习会有很大帮助。
数据结构的栈和堆
首先在数据结构上要知道堆栈,尽管我们这么称呼它,但实际上堆栈是两种数据结构:堆和栈。
堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。
栈就像装数据的桶或箱子
我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。
这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。
堆像一棵倒过来的树
而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。
通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。
堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。
由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。
内存分配中的栈和堆
然而我要说的重点并不在这,我要说的堆和栈并不是数据结构的堆和栈,之所以要说数据结构的堆和栈是为了和后面我要说的堆区和栈区区别开来,请大家一定要注意。
下面就说说C语言程序内存分配中的堆和栈,这里有必要把内存分配也提一下,大家不要嫌我啰嗦,一般情况下程序存放在Rom(只读内存,比如硬盘)或Flash中,运行时需要拷到RAM(随机存储器RAM)中执行,RAM会分别存储不同的信息,如下图所示:
内存中的栈区处于相对较高的地址以地址的增长方向为上的话,栈地址是向下增长的。
栈中分配局部变量空间,堆区是向上增长的用于分配程序员申请的内存空间。另外还有静态区是分配静态变量,全局变量空间的;只读区是分配常量和程序代码空间的;以及其他一些分区。
来看一个网上很流行的经典例子:
main.cpp
1 int a = 0; //全局初始化区
2 char *p1; //全局未初始化区
3 main()
4 {
5 int b; //栈
6 char s[] = "abc"; //栈
7 char *p2; //栈
8 char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区,p3在栈上。
9 static int c =0; //全局(静态)初始化区
10 p1 = (char *)malloc(10); //堆
11 p2 = (char *)malloc(20); //堆
12 }
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0.申请方式和回收方式不同
不知道你是否有点明白了。
堆和栈的第一个区别就是申请方式不同:栈(英文名称是stack)是系统自动分配空间的,例如我们定义一个 char a;系统会自动在栈上为其开辟空间。而堆(英文名称是heap)则是程序员根据需要自己申请的空间,例如malloc(10);开辟十个字节的空间。
由于栈上的空间是自动分配自动回收的,所以栈上的数据的生存周期只是在函数的运行过程中,运行后就释放掉,不可以再访问。而堆上的数据只要程序员不释放空间,就一直可以访问到,不过缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。还有其他的一些区别我认为网上的朋友总结的不错这里转述一下:
1.申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,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,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的 delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
也就是说堆会在申请后还要做一些后续的工作这就会引出申请效率的问题。
2.申请效率的比较
根据第0点和第1点可知。
栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。
3.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,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),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。
4.堆和栈中的存储内容
由于栈的大小有限,所以用子函数还是有物理意义的,而不仅仅是逻辑意义。
栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
5.存取效率的比较
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
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aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;放在栈中。
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;放在堆中。
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(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;
}
复制代码
对应的汇编代码
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
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。比喻很形象,说的很通俗易懂,不知道你是否有点收获。
‘肆’ C与C++中堆是什么
我们说的堆(heap) 是程序员申请的内存空间,在C/C++中,你可以理解为:所有非常量的指针空间。和heap对应的,还有栈(stack)、静态区(static)、常量区(const),以及程序代码区。这些都是程序运行所需要申请的内存空间。
heap堆和其它内存区的主要差别,一个是heap是由程序员申请、释放和管理的(而不是由系统和程序自动分配和释放),是动态的;另外一个就是,其它区域都是有固定大小的,而heap的大小,仅仅受到内存和虚拟内存大小的限制,也就是说,理论上你可以申请的堆空间是无限大的。
例子:main(){constchar*m="123";//"123"常量区,m在栈(指针的本身都在栈,下同)chars[]="abc";//常量区char*p3="123456";//常量区staticintc=0;//全局(静态)初始化区char*p1,*p2;p1=(char*)malloc(10);//分配得来得10字节的区域就在堆区。p2=newchar[20];//分配得来得20字节的区域就在堆区。
‘伍’ c语言堆和栈的区别
内存分配中的堆和栈
在 C 语言中,内存分配方式不外乎有如下三种形式:
从静态存储区域分配:它是由编译器自动分配和释放的,即内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在,直到整个程序运行结束时才被释放,如全局变量与 static 变量。
在栈上分配:它同样也是由编译器自动分配和释放的,即在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元将被自动释放。需要注意的是,栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,它的运行效率一般很高,但是分配的内存容量有限。
从堆上分配:也被称为动态内存分配,它是由程序员手动完成申请和释放的。即程序在运行的时候由程序员使用内存分配函数(如 malloc 函数)来申请任意多少的内存,使用完之后再由程序员自己负责使用内存释放函数(如 free 函数)来释放内存。也就是说,动态内存的整个生存期是由程序员自己决定的,使用非常灵活。需要注意的是,如果在堆上分配了内存空间,就必须及时释放它,否则将会导致运行的程序出现内存泄漏等错误。
数据结构的堆和栈
在数据结构中,栈是一种可以实现“先进后出”(或者称为“后进先出”)的存储结构。假设给定栈 S=(a0,a1,…,an-1),则称 a0为栈底,an-1为栈顶。进栈则按照 a0,a1,…,an-1的顺序进行进栈;而出栈的顺序则需要反过来,按照“后存放的先取,先存放的后取”的原则进行,则 an-1先退出栈,然后 an-2才能够退出,最后再退出 a0。
在实际编程中,可以通过两种方式来实现:使用数组的形式来实现栈,这种栈也称为静态栈;使用链表的形式来实现栈,这种栈也称为动态栈。
相对于栈的“先进后出”特性,堆则是一种经过排序的树形数据结构,常用来实现优先队列等。假设有一个集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉树的顺序存放在一个数组中,并且满足:
则称这个集合 K 为最小堆(或者最大堆)。
由此可见,堆是一种特殊的完全二叉树。其中,节点是从左到右填满的,并且最后一层的树叶都在最左边(即如果一个节点没有左儿子,那么它一定没有右儿子);每个节点的值都小于(或者都大于)其子节点的值。
‘陆’ c语言中堆和栈的区别详细解答
栈是先入后出、后入先出的存储区域,对操作系统来说管理比较简单,只需要记录栈底和当前栈顶的位置即可,一般用于保护现场。比如调用函数时,调用点pc地址被压入堆栈、函数参数被压入栈,在函数调用结束时会被弹出堆栈指令丢弃或被返回语句利用。
堆是提供给当前程序运行时刻开设缓冲区(如使用malloc函数、new等),由应用程序主动管理(释放用free和delete),比如printf语句就需要利用堆来临时保存输出信息。另外由子程序中开设的非静态变量一般存放在堆中,退出子程序后被自动释放。
‘柒’ c语言中 堆怎么理解
c中代码在代码段,数据在数琚段,局部变量在堆栈中,除了这些已经明确安排好的空间,剩余空间称为自由空间,要利用这些空间可以通过内存分配函数,动态分配,这部分空间称为堆空间!堆空间相比栈空间是非常大的,栈空间是非常有限的windows下32位程序,缺省约为1M而每个程序的地址空间为4G,堆空间使用1~2G内存是不成问题的。
至于p那个指针本身是局部变量,p所指内存在堆上出了函数也是可以用的,必须能够传递出去才行,p自己只能在函数内部使用!传递出去的指针必须在适当的时候释放,否则会产生内存泄漏!
1)这么理解似平不是问题,不过太肤浅;
2)由于各种编程语言(包括c,c )不能(也不允许)直接访问内存,和cpu各寄存器,要通过标志符(就是一个名字)来访问它们,这就牵扯到名字的作用域问题了!而内存,寄存器这些东西本来就在和语言无关,只和该语言如何使用有关,通过名字,我们可以更清晰的理解代码的意图,可以更好的安排代码,所以各种语言,通过名字来使用内存和寄存器!这样名字就和内存,寄存器这种实际存在的东西联系到一起了!变量是最经常使用的一种名字了!对c,这种语言自动变量在堆上,只有函数内部甚至内部的一对大括号内可用(即变量名可见,如果变量的相关内容,如变量值,变量地址,传递出去,外部也是可以使用的,当然同一程序的内部变量地址就不要传递了!同样参数和返回值也不要把自动变量地址传递出去,因为已经过期,有可能被别的东西占用了,使用会么错的,而动态分配的内存其实属于全局性质的,传递出去是没问题的,只要能够及时释放就行,那就是无名全局数据,可以通过有名变量(指针)来使用,因为没有名字所以不能直接促使用,因为是全局的所以可以任意传递,因为要管理的,所以用完要释放!因为无名,所以只能间接引用!
‘捌’ 浅析C语言中堆和栈的区别
一、堆栈空间分配区别:
1、栈(操作系统):由操作系统自动分配释放 ,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(操作系统): 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,分配方式倒是类似于链表。
二、堆栈缓存方式区别:
1、栈使用的是一级缓存, 他们通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放;
2、堆是存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。
三、堆栈数据结构区别:
堆(数据结构):堆可以被看成是一棵树,如:堆排序;
栈(数据结构):一种先进后出的数据结构。
‘玖’ c语言中堆和栈的区别
堆:指的是认为用代码动态申请的内存空间,所有手动释放。例如:malloc的内存
栈:就是当变量生命周期结束,由系统自动回收内存。