操作系统中的堆栈区别

堆和栈是两种内存分配的统称。

一.栈

栈会存放函数的局部变量，函数的返回地址等。栈有"LIFO"(后进先出)的特点。
栈由操作系统分配，自动回收.
栈的大小受到限制。在x86体系下，栈一般通过esp 指向栈帧顶部，ebp指向底部
不断的嵌套或者为局部变量分配空间，可能导致栈溢出。这时候会触发一个异常
在执行完一个函数的时候，其中的变量都会从堆栈中弹出。
无需亲自管理内存，变量会自动分配和释放。
栈一般是高地址向低地址扩展，函数返回的时候，会通过返回原来的位置来释放空间。
栈对应的是CPU的一级缓存，一级缓存在CPU内部，访问快，比较小

二.堆

堆是计算机中不会自动管理的区域，不受CPU严格管理，它是内存中更加自由浮动的区域。
我们可以通过封装好的函数(malloc/calloc/new…)来进行内存分配
内核维护了一个brk指针,指向堆的顶部，将堆视为大小不同的块的集合来进行维护，每一个块就是一个连续的虚拟内存，要么是已经分配的，要么是空闲的，已经分配的块显式的保留为供应用程序使用，空闲块可以分配内存。
堆是从低地址向高地址扩展，是不连续的内存区域。系统通过链表来存储空闲内存地址。
一般在堆的头部用一个字节存放堆的大小。
堆一般是CPU二级缓存，CPU和内存之间的地址，访问比一级缓存慢，但是比读内存快，容量比较大
在多线程的情况下，线程有自己的栈，彼此共享创建他们的进程的堆。
堆分配的内存必须进行手动释放

三.区别

管理方式：

对于栈来讲，是由编译器自动管理。
对于堆来说，分配释放工作由程序员控制，容易造成内存泄露。

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。

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，操作系统会自动回收.

生长方向：

对于堆来讲，向着内存地址增加的方向增长(低地址向高地址)；
对于栈来讲，向着内存地址减小的方向增长(高地址向低地址)。

分配方式：

堆都是动态分配（运行期）的，没有静态分配（编译期）的堆。
栈有2种分配方式：静态分配和动态分配（alloca()函数可以动态分配栈的内存空间，释放的时候由编译器自己释放）。

分配效率：

计算机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，效率比栈要低得多。

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