什麼是堆?什麼是棧?他們之間有什麼區別和聯繫?
01-06
個人感覺這裡的堆 應該指的是heap而非數據結構中的堆。
棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。區別和聯繫:
1.申請方式
堆是由程序員自己申請並指明大小,在c中malloc函數 如p1 = (char *)malloc(10); 棧由系統自動分配,如聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間2.申請後系統的響應 棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,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,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,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delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大 小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。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餘空間時,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。這是由於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。堆的大小受限於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.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.體會:使用棧就象我們去飯館裡吃飯,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。如果論域是數據結構的話: 堆是滿足一定限制的樹型結構(比如父親節點的權值要大於兒子節點的權值,左兒子又要大於右兒子)。棧是元素有先進後出順序的線性結構。可以考慮疊盤子,只能從最上面拿盤子,也只能往最上面放盤子。那這個盤子序列、包括上面兩條規則就構成了一個棧。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~體會:
涉及到用堆的演算法的題目,一般題目的結構優美,解答也優美。而且速度快,因為基本操作的複雜度都是O(log N)的。
堆演算法本身(特別是二叉堆)是直接將樹結構映射到線性表上(用到了滿二叉樹的性質),也體現出一種結構與結構直接的聯繫之美吧。 棧嘛,就是函數調用咯。最特別的感覺就是簡潔,只注意當下幾個狀態的組合映射,不去考慮棧的底部有什麼。(很漂亮的例子是漢諾塔和歐幾里得算最大公約數)謝邀。
這個問題, 長篇大論可以講很多,深入探討的話可以探討出很多問題,感興趣的,可以讀讀SICP這本書 Welcome to the SICP Web Site
我簡單列個矩陣,但只包含新手最關心,也是前期必須要理解的幾個方面,當然,也是脫離特定語言的。
首先說明這裡的堆和棧不等同於數據結構中堆和棧的概念。這裡的堆和棧都是內存中的一部分,有著不同的作用,而且一個程序需要在這片區域上分配內存。
1 棧內存(stack)
棧是用來存儲函數內部(包括main函數)的局部變數和方法調用和函數參數值,是由系統自動分配的,一般速度較快;存儲地址是連續且存在有限棧容量,會出現溢出現象。
2 堆內存(heap)
堆是由corder手動分配釋放的,通過malloc和new等動態申請內存的語句使用,也需要用戶手動回收(或可能在程序結束時OS自動回收),而對於面向對象程序來說,new出來的任何對象,無論是對象內部的成員變數,局部變數,類變數,他們指向的對象都存儲在堆內存中(但指針本身存在棧中),一般速度較棧慢;存儲地址通常是鏈式的,內存較大不會溢出。
個人的理解,有錯希望大牛指出,謝謝。
memory management
就存儲位置而言,在C/C++中,函數內部聲明的局部變數以及形參,是存儲在棧中的,由操作系統在調用函數時自動分配並在函數結束時回收。對於全局變數以及靜態變數,存儲在全局數據區。而通過alloc或new來動態分配的內存存儲在堆中,堆的數量大,但是分配速度比棧慢,需要程序員自己維護,容易出現內存泄漏和內存碎片。
棧是計算機管理,堆是程序員管理~棧不可隨機存取,堆可以~
堆 先進先出 排隊吃飯棧 先進後出 子彈夾
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