c++学习（四） 深度剖析堆与栈收藏。
c++的指针是c++的基础也是它的核心内容，在学习指针时，我们需要对内存空间进行剖析和理解，了解内存，学习起指针我认为是有事半功倍的效果的。
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。
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。
2、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** 。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。
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。 -程序结束后有系统释放。
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**区—存放函数体的二进制**。
例子程序。这是一个前辈写的，非常详细。
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。
strcpy(p1, "123456");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。
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 = char *)malloc(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，**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快内存，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。堆中的具体内容有程序员安排。
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：1. voidmain()
对应的汇编**。
1. 10:a=c[1];
2. 00401067 8a 4df1movcl,byteptr[ebp-0fh]
3. 0040106a 88 4dfcmovbyteptr[ebp-4],cl
4. 11:a=p[1];
5. 0040106d 8b 55ecmovedx,dwordptr[ebp-14h]
6. 00401070 8a 42 01moval,byteptr[edx+1]
7. 00401073 88 45fcmovbyteptr[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，在根据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：
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。
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。
堆和栈的联系与区别dd
在bbs上，堆与栈的区分问题，似乎是一个永恒的话题，由此可见，初学者对此往往是混淆不清的，所以我决定拿他第一个开刀。
首先，我们举一个例子：
void f()
这条短短的一句话就包含了堆与栈，看到new，我们首先就应该想到，我们分配了一块堆内存，那么指针p呢？他分配的是一块栈内存，所以这句话的意思就是：在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。
在程序会先确定在堆中分配内存的大小，然后调用operator new分配内存，然后返回这块内存的首地址，放入栈中，他在vc6下的汇编**如下：
1. 00401028push14h
2. 0040102acalloperatornew(00401060)
3. 0040102faddesp,4
4. 00401032movdwordptr[ebp-8],eax
5. 00401035moveax,dwordptr[ebp-8]
6. 00401038movdwordptr[ebp-4],eax
这里，我们为了简单并没有释放内存，那么该怎么去释放呢？是delete p么？澳，错了，应该是delete p，这是为了告诉编译器：
我删除的是一个数组，vc6就会根据相应的cookie信息去进行释放内存的工作。
好了，我们回到我们的主题：堆和栈究竟有什么区别？
主要的区别由以下几点：
1、管理方式不同；
2、空间大小不同；
3、能否产生碎片不同；
4、生长方向不同；
5、分配方式不同；
6、分配效率不同；
管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。
空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4g的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在vc6下面，默认的栈空间大小是1m（好像是，记不清楚了）。
当然，我们可以修改：
打开工程，依次操作菜单如下：project->setting->link，在category 中选中output，然后在reserve中设定堆栈的最大值和commit。
注意：reserve最小值为4byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。
碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。
生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。
分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：
静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。
分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。
堆则是c/c++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。
从这里我们可以看到，堆和栈相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；由于可能引发用户态和核心态的切换，内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的，就算是函数的调用也利用栈去完成，函数调用过程中的参数，返回地址，ebp和局部变量都采用栈的方式存放。所以，我们推荐大家尽量用栈，而不是用堆。
自我深度剖析解说
作为一名营运督导的我，深刻的感受到与其他员工的不同。必须更加的严格要求自己，不断加强学习，完善自己，不断要求进步，与时俱进，更应该不断的向集团公司靠拢。前事不忘，后事之事 躬自厚而薄责与人 只有什么事也不做的人，才不至于犯错误，虽然这恰好是他最基本的错误 古往今来，多少名言警句阐述着同一个道理 人，...
深度学习 走向核心素养学习感悟
深度学习 走向核心素养学习感悟。深度学习走向核心素养 这是一本理论性极强的书，文 现了许多概念性的词语，首先，需要理解的一个关键性词语，深度学习，是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与 体验成功 获得发展的有意义的学习过程。在这个过程中，学生掌握学科的核心知识，理解学习的过...
纪律教育整顿学习剖析
纪律作风教育整顿剖析材料 内勤。在纪律作风整顿活动中，本人严格按照局方案要求，深入系统地学习了必读篇目，撰写了所学篇目的心得体会和万余字的读书笔记。经过一段时间的学习，本人在思想道德 工作作风 组织纪律以服务意识方面有了更为深刻的认识。同时，对照整顿的主要内容，深入细致的查找到了自身存在的问题与不足...