堆栈浅析(Java&C++)

堆栈是两种数据结构：

堆：特殊的树形数据结构，每个结点都有一个值；

栈：栈内元素后进先出的数据结构；

 

C++：

1、栈区（stack）：    

    由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 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。

    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。 

 

2、堆区（heap）：     

    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。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。 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，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，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。

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

 

 

3、全局区（静态区）（static）：     

    全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。 　　

 

4、文字常量区：

     常量字符串就是放在这里的，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。

 

 

Java

 

1. 寄存器（register）

    这是最快的存储区，因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部。但是寄存器的数量极其有限，所以寄存器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。 最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制. 

 

2. 栈（stack）

    位于通用RAM中，但通过它的“栈指针”可以从处理器哪里获得支持。栈指针若向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放那些 内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序时候，JAVA编译器必须知道存储在栈内所有数据的确切大小和生命周期，因为它必须生成 相应的代码，以便上下移动栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些JAVA数据存储在栈中——特别是对象引用，但是JAVA对象不存储其中。存放基本类型的变量数据和对象，数组的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆（new 出来的对象）或者常量池中（字符串常量对象存放在常量池中） 

 

3. 堆（heap）

    一种通用性的内存池（也存在于RAM中），用于存放所以的JAVA对象。堆不同于栈的好处是：编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区 域，也不必知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆里分配存储有很大的灵活性。当你需要创建一个对象的时候，只需要new写一行简单的代码，当执行 这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用栈进行存储存储需要更多的时间。 存放所有new出来的对象。 

 

4. 静态存储（static storage）

    这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的，但JAVA对象本身从来不会存放在静态存储空间里。 存放静态成员（static定义的） 

 

5. 常量存储（constant storage）

    常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其他部分分割离开，所以在这种情况下，可以选择将其放在ROM中 存放字符串常量和基本类型常量（public static final） 

 

6. 非RAM存储。

    如果数据完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。 硬盘等永久存储空间 

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主要参考：

http://baike.baidu.com/view/93201.htm

http://hi.baidu.com/qingzhouyuanqu/item/84580fab408a82656cd455be