最近太過執著于一些底層概念，《堆和棧的區別》這篇經典的博文已經被轉載過 N 次，但還是轉到這里，以方便日后查閱。謹對原創表示感謝！
一、預備知識—程序的內存分配
一個由 C/C++ 編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分
1 、棧區（ stack ） — 由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于數據結構中的棧。在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元都可以在棧上創建，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限。
2 、堆區（ heap ） —從堆上分配，亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用 malloc 或 new 申請任意多少的內存，程序員自己負責在何時用 free 或 delete 釋放內存。動態內存的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多。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 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。
3 、全局區（靜態區）（ static ） —，從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量， static 變量。全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域，程序結束后有系統釋放。
4 、文字常量區 —常量字符串就是放在這里的。 程序結束后由系統釋放
5 、程序代碼區 —存放函數體的二進制代碼。
示例程序 （這是一個前輩寫的，非常詳細 ）
二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack: 由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為 b 開辟空間。
heap: 需要程序員自己申請，并指明大小，在 c 中 malloc 函數，如 p1 = (char *)malloc(10);
在 C++ 中用 new 運算符，如 p2 = (char *)malloc(10); 但是注意 p1 、 p2 本身是在棧中的。
2.2 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 delete 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。
2.3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。
2.4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 malloc / 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 .
另外，在 WINDOWS 下，最好的方式是用 VirtualAlloc 分配內存，它不是在堆，也不是在棧 , 是直接在進程的地址空間中保留一快內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
2.5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。
2.6存取效率的比較
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa" ;
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb" ;
aaaaaaaaaaa 是在運行時刻賦值的；而 bbbbbbbbbbb 是在編譯時就確定的；但是，在以后的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串 ( 例如堆 ) 快。
比如：
對應的匯編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
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
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器 cl 中，而第二種則要先把指針值讀到 edx 中，在根據 edx 讀取字符，顯然慢了。
2.7 小結：
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：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。
而我們常說的“堆棧”是數據結構中的概念，是一種允許在其一端進行插入或刪除的線性表，其基本操作是 push 入棧和 pop 出棧。
heap ： 是由 malloc 之類函數分配的空間所在地。地址是 由低向高 增長的。
stack ：是自動分配變量，以及函數調用的時候所使用的一些空間。地址是 由高向低 減少的。
原文：
《 堆和棧的 區 別 》
參考：
《白話 C++ 》南郁
《高質量 C++ 編程指南》林銳
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