1樓:厙振榮
朋友,很長...湊合看吧...
堆疊在計算機領域,堆疊是一個不容忽視的概念,但是很多人甚至是計算機專業的人也沒有明確堆疊其實是兩種資料結構。
要點:堆:順序隨意
棧:先進後出
堆和棧的區別
一、預備知識—程式的記憶體分配
一個由c/c++編譯的程式佔用的記憶體分為以下幾個部分
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函式的引數值,區域性變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程式設計師分配釋放, 若程式設計師不釋放,程式結束時可能由os** 。注意它與資料結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於連結串列,呵呵。
3、全域性區(靜態區)(static)—,全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域, 未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 - 程式結束後有系統釋放
4、文字常量區 —常量字串就是放在這裡的。 程式結束後由系統釋放
5、程式**區—存放函式體的二進位制**。
二、例子程式
這是一個前輩寫的,非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全域性初始化區
char *p1; 全域性未初始化區
main()
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,宣告在函式中一個區域性變數 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap:
需要程式設計師自己申請,並指明大小,在c中malloc函式
如p1 = (char *)malloc(10);
在c++中用new運算子
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在棧中的。
2.2申請後系統的響應
棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧溢位。
堆:首先應該知道作業系統有一個記錄空閒記憶體地址的連結串列,當系統收到程式的申請時,
會遍歷該連結串列,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點連結串列中刪除,並將該結點的空間分配給程式,另外,對於大多數系統,會在這塊記憶體空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,**中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。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閒連結串列中。
2.3申請大小的限制
棧:在windows下,棧是向低地址擴充套件的資料結構,是一塊連續的記憶體的區域。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:堆是向高地址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用連結串列來儲存的空閒記憶體地址的,自然是不連續的,而連結串列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記憶體。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。但程式設計師是無法控制的。
堆是由new分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便.
另外,在windows下,最好的方式是用virtualalloc分配記憶體,他不是在堆,也不是在棧是直接在程序的地址空間中保留一快記憶體,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活
2.5堆和棧中的儲存內容
棧: 在函式呼叫時,第一個進棧的是主函式中後的下一條指令(函式呼叫語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函式的各個引數,在大多數的c編譯器中,引數是由右往左入棧的,然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函式呼叫結束後,區域性變數先出棧,然後是引數,最後棧頂指標指向最開始存的地址,也就是主函式中的下一條指令,程式由該點繼續執行。
堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式設計師安排。
2.6存取效率的比較
char s1 = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在執行時刻賦值的;
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;
但是,在以後的存取中,在棧上的陣列比指標所指向的字串(例如堆)快。
比如:#include
void main()
對應的彙編**
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串中的元素讀到暫存器cl中,而第二種則要先把指標值讀到edx中,在根據edx讀取字元,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餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。
堆和棧的區別主要分:
作業系統方面的堆和棧,如上面說的那些,不多說了。
還有就是資料結構方面的堆和棧,這些都是不同的概念。這裡的堆實際上指的就是(滿足堆性質的)優先佇列的一種資料結構,第1個元素有最高的優先權;棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或資料結構。
雖然堆疊,堆疊的說法是連起來叫,但是他們還是有很大區別的,連著叫只是由於歷史的原因。
2樓:
記憶體分配上就是堆疊和堆的區別
在巨集觀理解上,一個程序是執行在記憶體中程式的一份拷貝一個程序可以擁有多個執行緒。
執行緒是程序並行完成的多個任務。
一般來說,一個程序耗費的記憶體更多,程序崩潰的影響也更大。
所以有程序安全的說法。
cgi程式就是用程序管理的,伺服器為每個request都開一個程序。
所以cgi程式是「程序不安全」的。
jsp 這樣的程式對每個request都只是開個執行緒而已,效能和安全性方面更加優秀。
在intel8086體系結構中,在儲存原則上堆疊是遵循什麼原則的記憶體專用區域
3樓:匿名使用者
8086cpu 由哪兩部分構成?它們的主要功能是什麼?
答:8086cpu 由兩部分組成:指令執行部件(eu)和匯流排介面部件(biu) 指令執行部件(eu)主要由算術邏輯運算單元(alu)、標誌暫存器 fr、通用暫存器組和 eu 控制器等 4 個部件組成,其主要功能是執行指令。
匯流排介面部件(biu)主要由地址加法器、 暫存器組、 指令佇列和匯流排控制電路等 4 個部件組成, 其主要功能是形成訪問儲存器的物理 地址、訪問儲存器並取指令暫存到指令佇列中等待執行,訪問儲存器或 i/o 埠讀取操作 數參加 eu 運算或存放運算結果等。
為何堆疊指標的上游導致堆疊記憶體的釋放,下移導致分配新的堆疊記憶體?
4樓:閃閃紅紅星
發明c語言的大牛就是這麼規定的。
不矛盾,前者是程式執行棧的做法,後者是你自己寫的棧程式的做法。
5樓:
不矛盾,設計就是如此。
推薦瞭解下堆與棧的區別,自然就能明白為什麼了。
c++ 堆疊用到計算機的什麼記憶體? 我看有人說堆用的是虛擬記憶體 棧是否用的是記憶體?或者cpu二、**快取?
請問有誰能告訴我,堆疊是不是電腦硬體本身的儲存容器?
6樓:匿名使用者
堆疊並非電腦硬體,而是一種虛擬的容器,其本質是電腦的記憶體空間,比如說你設定的棧佔用多少個位元組,那麼它就佔用多少記憶體空間
7樓:匿名使用者
堆疊是一種概念,它是一種資料結構.
8樓:匿名使用者
不是。堆疊都是一種資料項按序排列的資料結構,只能在一端(稱為棧頂(top))對資料項進行插入和刪除。
9樓:
堆疊 是人為定義的
人為的把一段地址定義為 堆疊
資料結構的堆疊,和記憶體空間的堆疊有什麼區別和關係嗎??
10樓:
資料結構中的一般稱「棧(stack)」,是一種後進先出的資料結構。它是一種概念,或者說是一種邏輯技術,與語言、平臺無關。
記憶體管理中的「堆疊」其實是分為堆(heap)和棧(stack)的,以引用變數為例,引用變數本身儲存在棧中,引用變數指向的值儲存在堆中。
如int arr = ;
變數arr(陣列名)儲存在棧中,變數arr的值(陣列元素)儲存在堆中(普通結構)。
記憶體管理中的棧採用的就是資料結構中的棧的思想,即遵循後進先出的管理方法。
好比資料結構中的棧是一項先進的技術,在記憶體管理中採用了該技術,在cpu的排程中可能也採用這種技術。
11樓:
我說一下記憶體管理中的堆疊,個人之見,僅供參考。
在編寫程式時(比如c、c++等),可以簡單地把記憶體分為三個不同的區域:
1、棧,即我們平常說的堆疊,英文為stack,存放自動變數、函式呼叫產生的臨時變數等,該記憶體空間由編譯器自動分配、釋放以及管理,訪問效率高,但不靈活,空間也小。
2、堆,英文為heap,該記憶體空間需要程式設計師手動申請、釋放,如c的malloc、free以及c++的new、delete等,平常說的記憶體洩露就是操作堆引起的,由於需要手動管理,所以訪問效率較低,但可以根據需要靈活使用。
3、靜態儲存區,也是編譯器自動管理的,用於存放全域性變數、區域性靜態變數等,與棧中變數的區別是在程式執行期間一直儲存變數的值。
12樓:無病呻吟
程式執行時記憶體的棧和資料結構的棧類似,這個棧主要用來放臨時變數和函式引數的,結構也是先進後出
但記憶體的堆和資料結構的堆石兩碼事,記憶體的堆一般用來動態分配記憶體的,如malloc(),或c++裡的new非配的記憶體就是動態分配的記憶體的。至於記憶體中的堆如何實現的,可能和作業系統和編譯器有關,我感覺一般的記憶體的堆好像是用連結串列實現的。
至於更詳細的我也不太清楚了,建議你檢視相關資料
13樓:匿名使用者
資料結構的堆疊就不說了,本質就是一種資料結構而已,記憶體中的堆疊表示的是兩個不同使用方式的記憶體區,所有的全域性變數都是放在堆上的,而程式的區域性變數則是放在棧中的,叫堆疊是因為他們的使用方式類似於資料結構中的堆疊。
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