C 语言中的堆栈内存和堆内存有何不同？

理解 C 语言中的堆栈内存与堆内存

在 C 语言中，内存管理涉及两个主要概念：堆栈内存和堆内存。虽然两者都为程序数据提供存储，但它们的分配机制和特性有所不同。

堆栈内存

堆栈内存是后进先出（LIFO） ）数据结构。它存储局部变量、函数参数和临时变量。当函数被调用时，会在栈上创建一个栈帧，它保存函数的变量并维护返回地址。

堆内存

堆内存是一个使用 new 运算符分配的非易失性存储区域。它存储动态分配的对象和数据结构，这些对象和数据结构具有较长的生命周期，并且必须在函数调用之外持续存在。

堆栈和堆内存的特征

• 分配：堆栈内存在函数调用期间由编译器自动管理，而堆内存则使用new和delete手动分配和释放。
• 速度：堆栈操作通常更快比堆操作更重要，因为堆栈内存驻留在 CPU 缓存中。
• 生命周期：堆栈内存是临时的，在函数返回时被删除。堆内存将一直存在，直到显式释放为止。
• 范围：堆栈变量可以在定义它们的函数范围内访问。堆内存可以全局访问。

虚拟内存中的栈和堆

栈和堆内存是对虚拟内存内存模型的抽象，它允许操作系统管理 RAM 和磁盘之间的内存。堆栈和堆内存都可以物理驻留在 RAM 或磁盘上。

性能注意事项

堆分配比堆栈分配慢，因为它需要调用操作

主程序位置

主程序可以位于栈内存或堆内存中，具体取决于操作系统和编译器。

内存不足情况

耗尽堆栈内存（堆栈溢出）可能会导致程序崩溃。堆内存耗尽（堆耗尽）通常会导致 std::bad_alloc 等异常。

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