程序堆和栈区别详解，char[]和char*区别

char c = "abc"和char c[]="abc"，前者改变其内容程序是会崩溃的，而后者完全正确。
代码1#include<iostream>

2usingnamespacestd;

3main()

4{

5charc1="abc";

6charc2[]="abc";

7charc3=(char)malloc(3);

8c3="abc";

9printf("%d %d %sn",&c1,c1,c1);

10printf("%d %d %sn",&c2,c2,c2);

11printf("%d %d %sn",&c3,c3,c3);

12getchar();

13}


运行结果

2293628 4199056 abc

2293624 2293624 abc

2293620 4199056 abc

参考资料：

首先要搞清楚编译程序占用内存的分区形式：

一、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）：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。

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。程序结束后由系统释放。

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、程序代码区

这是一个前辈写的，非常详细
代码1//main.cpp

2inta=0;//全局初始化区

3charp1;//全局未初始化区

4main()

5{

6intb;//栈7chars[]="abc";//栈

8charp2;//栈

9charp3="123456";//123456在常量区，p3在栈上

10staticintc=0；//全局（静态）初始化区

11p1=(char)malloc(10);

12p2=(char*)malloc(20);//分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

13strcpy(p1,"123456");//123456放在常量区，编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成一个地方

14}

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中用malloc函数。如char * p1=(char*)malloc(10); 在C++中用new运算符。如char * 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。最后，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。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运算符或者malloc函数分配的内存，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Virtual Alloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈,而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[]="abcde";

char s2="edcba";

abcde是在运行时刻赋值的，而edcba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(在文字常量区)快。比如：
1#include

2voidmain()

3{

4chara=1;

5charc[]="1234567890";

6charp="1234567890";

7a=c[1];

8a=p[1];

9return;

10}
对应的汇编代码：

10:a=c[1];

004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]

0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl

11:a=p[1];

0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]

004010708A4201moval,byteptr[edx+1]

004010738845FCmovbyteptr[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。

2.8 自我总结

char *c1 = "abc"; 实际上先是在文字常量区分配了一块内存放"abc"，然后在栈上分配一地址给c1并指向这块地址，然后改变常量"abc"自然会崩溃。然而char c2[] = "abc"，实际上"abc"存储的地方和上者并不一样，它也在栈上。可以从4199056 2293624看出，完全是两块地方，推断4199056处于常量区，而2293624处于栈区。

从2293628 2293624 2293620 这段输出看出三个指针分配的区域为栈区，而且是从高地址到低地址。

从2293620 4199056 abc 看出编译器将c3优化成，C1指向的常量区的同一个 "abc"。

3 扩展练习
代码voidmain()

{

charc1="abc";

charc2[]="abc";

charc3=(char)malloc(3);

printf("%dn",&c3);

cout<<reinterpret_cast<unsignedint>((void)c3)<<endl;

printf("%dn", c3);

c3="QQQ";

//strcpy(c3,"abc");

//c3[0] = 'g';

printf("%d %d %sn",&c1,c1,c1);

printf("%d %d %sn",&c2,c2,c2);

printf("%d %d %sn",&c3,c3,c3);

getchar();

}

输出：

说明：

c3 = "QQQ";，这条语句将在文字常量区存储字符串"QQQ"。虽然c3以前指向在堆上分配的3个字节的空间，但是此语句执行后，c3被重定向，指向了文字常量区的"QQQ"。c3指针变量（4字节）本身在堆栈内。

执行c3="QQQ"; 后，不可以采用c3[1] = ‘x’修改字符串了。因为文字常量去的字符串是不能修改的。

注：以上内容多数转自网上前辈所写，稍加格式整理和本人修改。如有侵权，请留言。
原文链接: https://www.cnblogs.com/younes/archive/2010/04/11/1709354.html

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