堆(heap) 和 栈(stack)有什么区别

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回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事。
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、程序代码区，存放函数体的二进制代码。 

而堆跟栈的主要区别在于以下几点：

1.管理方式不同

栈，由编译器自动管理，无需程序员手工控制；堆：产生和释放由程序员控制。

2. 空间大小不同

栈的空间有限；堆内存可以达到4G。

3. 能否产生碎片不同

栈不会产生碎片，因为栈是种先进后出的队列。堆则容易产生碎片，多次的new/delete 会造成内存的不连续，从而造成大量的碎片。

4. 生长方向不同

堆的生长方式是向上的，栈是向下的。

5. 分配方式不同

堆是动态分配的。栈可以是静态分配和动态分配两种，但是栈的动态分配由编译器释放。

6. 缓存级别不同：

　　1)、栈使用的是一级缓存， 他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放；

　　2)、堆是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

7. 分配效率不同

  栈是机器系统提供的数据结构，计算机底层对栈提供支持：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。堆则是由C/C++函数库提供，库函数会按照一定的算法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。

  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。

  栈和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。

  无论是堆还是栈，都要防止越界现象的发生。