C 中的堆疊與堆：我什麼時候應該使用它們？

了解 C 中的堆疊和堆疊使用

有效管理記憶體對於 C 程式設計至關重要。在確定變數的儲存位置時，必須在堆疊和堆疊之間做出選擇。

堆疊與堆疊：生命週期的問題

與流行的看法相反，效能不是在堆疊和堆疊之間進行選擇的主要因素。主要差異在於變數的生命週期。

• 堆疊： 在函數內儲存只能在該函數內存取的局部變數。這些變數在函數返回時自動銷毀。

• 堆：儲存物件、很少使用的變數以及需要比其聲明函數更持久的大型資料結構。

  具體範例清晰度

考慮以下程式碼片段：

class Thingy;

Thingy* foo( ) 
{
  int a; // Stack-allocated integer
  Thingy B; // Stack-allocated Thingy object
  Thingy *pointerToB = &B; // Pointer to stack-allocated object
  Thingy *pointerToC = new Thingy(); // Heap-allocated Thingy object
  
  // Safe: Heap-allocated Thingy outlives foo()
  return pointerToC;

  // Unsafe: Stack-allocated Thingy will be destroyed upon foo() return
  return pointerToB;
}

在此範例中：

• a 和B 儲存在堆疊，因為它們是foo() 本地的。
• pointerToB 指向堆疊分配的物件。
• pointerToC 指向比 foo() 壽命更長的堆所分配的物件。

• 嘗試返回pointerToB 可能會導致崩潰，因為堆疊分配的物件它指向將被摧毀。

  關鍵區別：電腦現實與語言抽象

理解堆疊概念需要更深入地了解底層機器。 「堆」和「堆疊」是編譯器的發明，電腦的記憶體只是一個位址陣列。透過檢查呼叫堆疊和呼叫約定等概念，可以了解機器如何執行函數和管理記憶體。

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