堆空间和栈空间的区别(主要说分配)

前面一节说到了，使用堆空间的速度要比栈空间慢，我们从几个方面来说明一些这个原因。

首先，堆空间和栈空间都在内存上面，它两个是内存上的两个不同的区域。

1. 从分配方式方面

栈空间

首先来说栈内内存
我们的局部变量等都是存储在站内存上面的，函数的调用也依赖于栈空间，线程等都离不开栈。那么栈空间的分配是怎么样的呢？

简单来说它就是利用一个空间指针来分配空间的。如图:

图一:

假设我们要分配四字节的空间

图二:

如图，空间指针就会向后偏移4个字节，前面的空间就是分配的空间。如果分配的空间被释放，只需要将指针移动会原来的位置就行。(只需移动指针，释放内存中存放的数据并不用删除)

对于分配的栈空间，其周围会有一些没有初始化的空间(内存中都为c)，用来确定范围，就是判断我们访问内存是是否越界，是一种安全机制。

而且相邻定义的局部变量在栈内存中是距离很近的。

堆空间

堆空间
首先堆空间的开辟是使用new运算符的，其实new运算符底层会去先访问C语言的malloc函数，然后去开辟空间。

这些函数(malloc，realloc，calloc，free)会维护一个空闲列表(可用内存池)，内部存放了一些指向空闲空间的指针，当我们申请开辟堆空间的时候，这些函数会先到空闲列表中去查找空间至少>=我们申请的空间大小的空间指针。

然后，返回这个指针，如果，没有找到符合要求的，malloc函数会像操作系统请求，要求得到更多的内存，并在这块新内存上分配任务。如果操作系统无法像malloc提供更多的内存，那么malloc函数会返回NULL的空指针。从这个操作上来看，就可以看出堆空间的效率低了(因为栈空间开辟空间只需要向后移动空间指针就行)

而且堆空间存储的数据不是相邻的，返回的是指向空间的指针，所以这些空间并不是连续的(比如说链表)。

而且当我们调用delete去释放空间的时候，其底层会调用C语言的free(),而且，当释放空间的时候，会删除掉在内存中的数据。(栈是不需要删除数据的)

2. 从vs的内存调试窗口来说明

我们查看下面代码的内存情况

int main() {
	int value = 5;
	int array[5] = { 1,2,3,4,5 };

	int* hvalue = new int(10);
	int* harray = new int[5] {11, 12, 13, 14, 15};

	std::cin.get();
	return 0;
}

我们打一个断点，进入调试模式，在调试->窗口->内存->内存1。