c語言指針運用中堆和棧的區別

　　C語言是一門面向過程的、抽象化的通用程序設計語言，廣泛應用于底層開發。下面是小編為大家整理的c語言指針運用中堆和棧的區別，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

　　c語言指針運用中堆和棧的區別

　　堆和棧的第一個區別就是申請方式不同：棧(英文名稱是stack)是系統自動分配空間的，例如我們定義一個 char a;系統會自動在棧上為其開辟空間。而堆(英文名稱是heap)則是程序員根據需要自己申請的空間，例如malloc(10);由于棧上的空間是自動分配自動回收的，所以棧上的數據的生存周期只是在函數的運行過程中，運行后就釋放掉，不可以再訪問。而堆上的數據只要程序員不釋放空間，就一直可以訪問到，不過缺點是一旦忘記釋放會造成內存泄露。還有其他的一些區別網上的總結的不錯這里轉述一下：

　　1.申請后系統的響應

　　棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，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，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除，并將該結點的空間分配給程序，另外，對于大多數系統，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 語句才能正確的釋放本內存空間。另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小，系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中，也就是說堆會在申請后還要做一些后續的工作這就會引出申請效率的問題。

　　2.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。

　　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余空間時，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。這是由于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。堆的大小受限于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。

　　4.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函數調用后的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址，然后是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然后是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。 當本次函數調用結束后，局部變量先出棧，然后是參數，最后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字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。

　　堆和棧的區別可以引用一位前輩的比喻來看出：

　　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、洗菜等準備工作和洗碗、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肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。

　　指針的基本概念

　　在計算機中，所有的數據都是存放在存儲器中的。 一般把存儲器中的一個字節稱為一個內存單元， 不同的數據類型所占用的內存單元數不等，如整型量占2個單元，字符量占1個單元等， 在第二章中已有詳細的介紹。為了正確地訪問這些內存單元， 必須為每個內存單元編上號。 根據一個內存單元的編號即可準確地找到該內存單元。內存單元的編號也叫做地址。 既然根據內存單元的編號或地址就可以找到所需的內存單元，所以通常也把這個地址稱為指針。 內存單元的指針和內存單元的內容是兩個不同的概念。 可以用一個通俗的例子來說明它們之間的關系。我們到銀行去存取款時， 銀行工作人員將根據我們的帳號去找我們的存款單， 找到之后在存單上寫入存款、取款的金額。在這里，帳號就是存單的指針， 存款數是存單的內容。對于一個內存單元來說，單元的地址即為指針， 其中存放的數據才是該單元的內容。在C語言中， 允許用一個變量來存放指針，這種變量稱為指針變量。因此， 一個指針變量的值就是某個內存單元的地址或稱為某內存單元的指針。圖中，設有字符變量C，其內容為“K”(ASCII碼為十進制數 75)，C占用了011A號單元(地址用十六進數表示)。設有指針變量P，內容為011A， 這種情況我們稱為P指向變量C，或說P是指向變量C的指針。 嚴格地說，一個指針是一個地址， 是一個常量。而一個指針變量卻可以被賦予不同的指針值，是變。 但在常把指針變量簡稱為指針。為了避免混淆，我們中約定：“指針”是指地址， 是常量，“指針變量”是指取值為地址的變量。 定義指針的目的是為了通過指針去訪問內存單元。

　　既然指針變量的值是一個地址， 那么這個地址不僅可以是變量的地址， 也可以是其它數據結構的地址。在一個指針變量中存放一個數組或一個函數的首地址有何意義呢? 因為數組或函數都是連續存放的。通過訪問指針變量取得了數組或函數的首地址， 也就找到了該數組或函數。這樣一來， 凡是出現數組，函數的地方都可以用一個指針變量來表示， 只要該指針變量中賦予數組或函數的首地址即可。這樣做， 將會使程序的概念十分清楚，程序本身也精練，高效。在C語言中， 一種數據類型或數據結構往往都占有一組連續的內存單元。 用“地址”這個概念并不能很好地描述一種數據類型或數據結構， 而“指針”雖然實際上也是一個地址，但它卻是一個數據結構的首地址， 它是“指向”一個數據結構的，因而概念更為清楚，表示更為明確。 這也是引入“指針”概念的一個重要原因。

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