C++程序内存分配方式概念与区别（堆与栈）

一、内存布局

1、栈区（stack）：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量值等，其操作方法类似数据结构中的栈。

2、堆区（heap）：一般由程序员分配释放，与数据结构中的堆毫无关系，分配方式类似于链表。

3、全局/静态区（static）：全局变量和静态变量的存储是放在一起的，在程序编译时分配。

4、文字常量区：存放常量字符串。

5、程序代码区：存放函数体（类的成员函数、全局函数）的二进制代码

二、栈与堆的比较

1、申请方式

stack：系统自动分配，如声明int a;系统自动在栈空间中为a开辟空间

heap：程序员申请，并指明大小，c中的malloc，如char*p=(char*)malloc(10);

　　　　C++中的new运算符：如int*p2=new int(10);

　　　　注意：p和p2本身是在栈中的，但他们指向的地址是堆空间

2、系统响应

栈：只要系统剩余空间大于申请空间就能申请，否则报错：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，首地址处会记录这块内存空间中本次分配的大小，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。

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。由此可见，堆获得的空间受限于计算机系统中有效的虚拟内存，比较灵活，也比较大。

4、申请效率

栈由系统自动分配速度较快，堆由new分配速度较慢，且容易产生内存碎片，但使用方便。