C 中堆疊記憶體和堆疊記憶體之間的主要差異是什麼？

堆疊和堆疊記憶體：了解記憶體層次結構

在C 語言中，堆疊和堆疊記憶體的概念對於記憶體管理至關重要。棧用於儲存局部變數和函數參數，堆用於動態記憶體分配。

堆疊記憶體

堆疊記憶體是後入記憶體先出（LIFO）資料結構。它通常位於較低的記憶體位址中，用於分配函數或區塊本地的臨時資料。當進入函數或區塊時，其局部變數和函數參數被壓入堆疊。當函數返回或區塊退出時，資料將從堆疊中彈出。

堆疊是更快的記憶體存取區域，因為它通常緩存在 CPU 中。然而，它也是一種有限的資源。在堆疊上分配過多的資料可能會導致堆疊溢出，這是一個嚴重的錯誤。

堆記憶體

另一方面，堆記憶體是動態分配的記憶體區域。它用於分配在運行時使用“new”運算符或 malloc() 等函數創建的物件。與堆疊不同，堆疊沒有固定的大小。它可以根據需要增長和縮小。

分配在堆疊上的資料通常比儲存在堆疊上的資料壽命更長。它保持分配狀態，直到使用「刪除」運算子或 free() 函數明確釋放為止。未能釋放堆記憶體可能會導致記憶體洩漏，從而導致效能問題和系統崩潰。

記憶體模型

堆疊和堆疊記憶體模型是對作業系統的虛擬記憶體管理系統。它提供了一種有效的記憶體管理方法，並確保不同的進程不會覆蓋彼此的記憶體。

較慢的堆分配

堆分配通常比堆疊分配慢，因為系統需要在堆中搜尋可用記憶體並更新記憶體管理結構。另一方面，堆疊分配只是從固定記憶體區域推送和彈出資料的問題。

主程式位置

應用程式的主程式通常在堆疊中運作。這是因為 main 函數是全域函數，其資料不是任何特定函數或區塊的本機資料。

記憶體不足情況

堆疊記憶體不足或堆疊記憶體可能會產生嚴重的後果。堆疊溢位可能會導致程式崩潰，而堆疊記憶體耗盡可能會導致「bad_alloc」異常。仔細管理記憶體使用以避免這些情況非常重要。

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