内存分配及堆与栈的区别1.内存分配方式2.程序的内存空间3.例子4 堆与栈的区别

内存分配方式有三种：

       1.从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。

       2.从堆栈上分配。函数内的局部变量的存储单元，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。

       3.从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活，但如果在堆上分配了空间，就有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。

一个程序将操作系统分配给其运行的内存块分为5个区域：

　　1、栈区（stack）：由编译器自动分配释放 ，存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。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 。分配方式类似于链表。

　　3、静态区，亦称全局区。全局变量、静态变量和常量都是存储在该区的，程序结束后该区的变量由系统释放。该区具体又可以三部分：

              1）已初始化的全局变量和静态变量。

              2）未初始化的全局变量和静态变量。

              3）常量数据区。

　　4、文字常量区：程序代码中使用的常量字符串，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。

4.1 申请方式

       stack: 由系统自动分配，是由编译器自动管理，无需我们手工控制。

　　heap: 需要程序员自己申请，并指明大小。对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。

4.2 申请后响应

       stack：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。

       heap：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。 

4.3 申请的空间大小

      stack：在 WINDOWS下，栈的大小是2M，由编译器决定。

      heap：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。

4.4 生长方式

      stack：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。

      heap：向着内存地址增加的方向，是不连续的内存区域，系统使用链表来管理空闲的内存地址。

4.5 申请效率

      stack：由于栈是编译器自动管理的，因此栈的申请效率高，但程序员无法控制。

      heap：堆由new或malloc动态申请，一般速度较慢，并且容易产生内存碎片。能被程序员控制，使用方便。

4.6 存储内容

      stack：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

     heap：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。