什么是堆內(nèi)存與棧內(nèi)存？它們的分配和回收有什么特點(diǎn)？

這篇文章分享一個面試中經(jīng)常被問到的知識點(diǎn)：堆內(nèi)存和棧內(nèi)存有什么區(qū)別？平時開發(fā)應(yīng)該使用堆內(nèi)存還是棧內(nèi)存？

要回答這個問題，我們首先需要知道什么是堆內(nèi)存，什么是棧內(nèi)存，它們的分配和回收有什么特點(diǎn)？

先介紹下棧內(nèi)存：

棧內(nèi)存是為線程留出的臨時空間，每個線程都有一個固定大小的?？臻g，而且?？臻g存儲的數(shù)據(jù)只能由當(dāng)前線程訪問，所以它是線程安全的。

?？臻g的分配和回收是由系統(tǒng)來做的，我們不需要手動控制。

當(dāng)一個函數(shù)調(diào)用時，系統(tǒng)就會為該函數(shù)的調(diào)用分配?？臻g，當(dāng)函數(shù)返回后，系統(tǒng)就會自動回收這塊空間，同理，下次其它函數(shù)調(diào)用和返回，系統(tǒng)還是會自動分配和回收空間。

那它是怎么分配和回收的呢？

可以看這兩個動畫

?？臻g的大小是固定的，它有一個水位線，標(biāo)識?？臻g的分配狀態(tài)，水位線里面的表示已經(jīng)分配，然后這個水位線會根據(jù)函數(shù)調(diào)用和返回的情況自動調(diào)整。

這里可以看到，?？臻g的分配和回收非常簡單，只需要調(diào)整水位線位置就可以了，沒有任何多余操作。

那堆內(nèi)存呢？

我們平時在C語言和C++中使用malloc和new分配的內(nèi)存就是堆內(nèi)存，堆內(nèi)存的一大特點(diǎn)就是大小不固定，可以動態(tài)擴(kuò)容，空間由程序員動態(tài)分配，更加靈活。

然而，既然有優(yōu)點(diǎn)也必然伴隨著缺點(diǎn)。

第一個缺點(diǎn)就是它容易產(chǎn)生內(nèi)存泄露，malloc出來的沒有free，new出來的如果沒有delete，都會產(chǎn)生內(nèi)存泄露，真正項(xiàng)目內(nèi)存泄露產(chǎn)生的情況肯定比這個復(fù)雜的多。

第二個缺點(diǎn)，容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片，在分配和回收時需要對很多內(nèi)存碎片進(jìn)行整理，效率較低，具體可以看這個動畫。

所以才會有很多自定義的內(nèi)存分配器，但它肯定還是沒有?？臻g分配回收速度快。

第三個缺點(diǎn)，線程不安全，它不像棧內(nèi)存是線程獨(dú)立的，堆內(nèi)存可以被一個進(jìn)程內(nèi)所有的線程訪問，多線程操作就容易產(chǎn)生問題，很多奇奇怪怪的操作就是這么引起的。

那什么變量存儲在棧上，什么存儲在堆上呢？普通的A a，這種就是都存儲在棧上，當(dāng)使用new和malloc分配的空間會存儲在堆上，看這個圖：

new出來的實(shí)際空間是在堆上分配，然后在棧上開辟一個指針大小的空間，這個空間有一個指針，指向堆上的那塊內(nèi)存，這樣給變量和堆內(nèi)存之間就關(guān)聯(lián)起來了。

那什么情況下使用棧內(nèi)存，什么情況下使用堆內(nèi)存呢？

我整理出來了一個表，貼在這里：

這里可以根據(jù)實(shí)際需求來決定使用哪類內(nèi)存。

當(dāng)然，其實(shí)也不用關(guān)注那么多，我一般就是大內(nèi)存使用堆，局部變量小內(nèi)存使用棧。

這里還涉及到很多其它知識點(diǎn)，比如進(jìn)程的內(nèi)存空間布局是怎么樣的，?？臻g會不會污染、堆內(nèi)存具體是怎么分配和回收的。

具體在我的公眾號里搜索吧，里面有很多相關(guān)文章。

原文標(biāo)題：堆內(nèi)存和棧內(nèi)存的區(qū)別

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