一、预备知识—程序的内存分配
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
- 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。 - 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 。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，呵呵。 - 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。 - 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
- 程序代码区—存放函数体的二进制代码。
例子程序
这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
int a = 0; // 全局初始化区
char *p1; // 全局未初始化区
main()
{
int b; //栈
char s[] = "abc"; // 栈
char* p2; // 栈
char* p3 = "123456"; // 123456/0在常量区，p3在栈上。
static int c = 0; // 全局（静态）初始化区
p1 = (char*) malloc(10);
p2 = (char*) malloc(20);
// 分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
// 123456/0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
strcpy(p1, "123456");
}
二、堆和栈的理论知识
2.1 申请方式
- stack: 由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量
int b;系统自动在栈中为b开辟空
间 - heap: 需要程序员自己申请，并指明大小，在c中
malloc函数 如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符如
p2 = new char[10];但是注意p1、p2本身是在栈中的。
2.2 申请后系统的响应
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。
堆：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，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。
2.3 申请大小的限制
栈：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。
堆：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。
2.4 申请效率的比较：
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。
另外，在 WINDOWS 下，最好的方式是用 VirtualAlloc 分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
2.5 堆和栈中的存储内容
栈： 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。
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
2.6 存取效率的比较
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的； 但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。 比如：
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
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
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到 edx中，再根据edx读取字符，显然慢了。
2.7 小结：
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：
栈：使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就
走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自
由度小。
堆：使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由
度大。 (经典！)
堆和栈主要有以下几点不同：
1. 申请方式
栈：申请栈空间时不需要指明大小。例如，声明在函数中一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b开辟空间。
堆：申请堆空间时需要指明大小。例如，C中的malloc函数p1 = (char *)malloc(10)。C++中的new运算符p2 = new char[10]。但是p1、p2本身是在栈中的。
2. 分配方式
栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。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。
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到malloc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。
3. 空间大小
栈：linux下默认的栈空间大小是8M或10M。
堆：堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存（虚拟内存中还有一部分空间要留给内核）。针对 Linux 操作系统而言，最高的1G 字节(从虚拟地址 0xC0000000 到 0xFFFFFFFF)由内核使用，称为内核空间。而较低的 3G 字节(从虚拟地址 0x00000000 到 0xBFFFFFFF)由各个进程使用，称为用户空间。
4. 存储内容
栈：存放局部变量、函数参数。存放在栈中的数据只在当前函数及下一层函数中有效，一旦函数返回了，这些数据也就自动释放了。
堆：堆中的具体内容可以通过程序员安排。