c语言的堆栈是怎么回事!!

一、c语言的堆栈是怎么回事!!

堆(heap)和栈(stack)有什么区别??

heap：是由malloc之类函数分配的空间所在地。地址是由低向高增长的。

stack：是自动分配变量，以及函数调用的时候所使用的一些空间。地址是由高向低减少的。

一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

1、栈区（stack）—由编译器自动分配释放，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、堆区（heap）—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。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。

3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。-程序结束后有系统释放

4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

char*p3="123456"; 123456在常量区，p3在栈上。

static int c=0；全局（静态）初始化区

分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

strcpy(p1,"123456"); 123456放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。

由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量 int b;系统自动在栈中为b开辟空间

需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

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。

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。

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.

另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度，也最灵活

栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（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。

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；

而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；

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。

00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

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

第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。

堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：

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。

操作系统方面的堆和栈，如上面说的那些，不多说了。

还有就是数据结构方面的堆和栈，这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是（满足堆性质的）优先队列的一种数据结构，第1个元素有最高的优先权；栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。

虽然堆栈，堆栈的说法是连起来叫，但是他们还是有很大区别的，连着叫只是由于历史的原因针值读

二、C语言中的栈和堆是什么

1、计算机中的内存分为两部分：一部分是栈（stack，也称堆栈），另一部分是堆（heap）。

2、栈，可以看作是一摞卡片，最上面的卡片表示程序的当前作用域，这往往就是当前正在执行的函数。

3、堆，一段完全独立于当前函数或者栈帧的内存区。如果一个函数中声明了一些变量，而且希望当这个函数完成时其中声明的变量仍然存在，就可以将这些变量置于堆中。

三、C语言栈的调用。

1、程序中，一个函数是一个过程，这个过程可以分为包括传入参数、过程代码、返回三部分构成。由于一个函数过程需要用到内部变量、临时变量等，所以需要在进程空间的栈空间分配一段存储片段来存储函数过程中的这些参数，该内存片段即为栈帧。

2、为一个函数的过程提供一个存储函数局部变量，参数，返回地址和其他临时变量；

3、进入函数~函数返回，该阶段内栈帧作为

4、不同的语言具体的实现方式略有不同，但是，总体上，fun(a,b);

5、包括函数传入的形参和函数内部定义的变量；

6、fun，那么fun栈帧存储的返回地址为p+1;现今的编译器的一个约定是将返回地址存到一个固定的寄存器中，这样比读取栈帧（内存）效率要高。

7、主要为计算，运算过程中的中间临时变量；

8、其一：如果fun中调用另一个函数k(a,b...n);那么,传递的参数是形参，按照现代编译规定，前k个形参是通过寄存器传递，后n-k个形参通过栈帧的实参部分（栈帧的尾部）来传递；

9、其二：主要为在fun中要调用函数g(&a,&b)，那么为g()函数传出实参(形参是通过寄存器来传递的)是通过“传出实参”区块进行的，这么做主要是为了保证该实参能够被内层嵌套的函数访问。比如，g函数由调用一个k(a地址)函数，同样需要用到a的地址，所以fun在传递参数时必须为实参(&a)传递申请固定的内存存储空间（而非用寄存器）这样k函数可以通过固定的内存地址（fun的形参列表来获取参数值）。这时的g的栈帧为fun栈帧的下一帧（相邻的空间地址），即调用者和被调用者的栈帧是相连的；

10、栈帧作为函数过程的一个临时内存存储区块，同时负责函数调用过程中寄存器值的保存和还原。即：假设fun函数目前占用了寄存器ri存储一个临时变量t，而此时调用了函数g()，在g()函数中可能需要用到寄存器ri做运算的临时存储，那么如何确保g()函数调用返回后，ri恢复到fun中t的原来值。这就需要在调用者或者被调用者中选择其一来保存原有ri的值，即caller-save或者callee-save。