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堆c语言

发布时间: 2022-06-08 19:42:30

c语言中的堆和栈的定义

在数据结构上要知道堆栈,尽管我们这么称呼它,但实际上堆栈是两种数据结构:堆和栈。
堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。
栈就像装数据的桶或箱子
我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。
这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。
堆像一棵倒过来的树
而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。
通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。
堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。
由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

② C语言里栈和堆的区别整理

栈区。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。每当一个函数被调用,该函数返回地址和一些关于调用的信息,比如某些寄存器的内容,被存储到栈区。然后这个被调用的函数再为它的自动变量和临时变量在栈区上分配空间,这就是C实现函数递归调用的方法。每执行一次递归函数调用,一个新的栈框架就会被使用,这样这个新实例栈里的变量就不会和该函数的另一个实例栈里面的变量混淆。
堆区(heap)。用于动态内存分配。堆在内存中位于BSS区和栈区之间。一般由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时有可能由OS回收。

③ C语言中"栈"和"堆"怎么理解

堆(heap)和栈(stack)有什么区别??
简单的可以理解为:
heap:是由malloc之类函数分配的空间所在地。地址是由低向高增长的。
stack:是自动分配变量,以及函数调用的时候所使用的一些空间。地址是由高向低减少的。
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,分配方式倒是类似于链表。

④ c语言堆和栈的区别

内存分配中的堆和栈

在 C 语言中,内存分配方式不外乎有如下三种形式:

  • 从静态存储区域分配:它是由编译器自动分配和释放的,即内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在,直到整个程序运行结束时才被释放,如全局变量与 static 变量。

  • 在栈上分配:它同样也是由编译器自动分配和释放的,即在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元将被自动释放。需要注意的是,栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,它的运行效率一般很高,但是分配的内存容量有限。

  • 从堆上分配:也被称为动态内存分配,它是由程序员手动完成申请和释放的。即程序在运行的时候由程序员使用内存分配函数(如 malloc 函数)来申请任意多少的内存,使用完之后再由程序员自己负责使用内存释放函数(如 free 函数)来释放内存。也就是说,动态内存的整个生存期是由程序员自己决定的,使用非常灵活。需要注意的是,如果在堆上分配了内存空间,就必须及时释放它,否则将会导致运行的程序出现内存泄漏等错误。

数据结构的堆和栈

在数据结构中,栈是一种可以实现“先进后出”(或者称为“后进先出”)的存储结构。假设给定栈 S=(a0,a1,…,an-1),则称 a0为栈底,an-1为栈顶。进栈则按照 a0,a1,…,an-1的顺序进行进栈;而出栈的顺序则需要反过来,按照“后存放的先取,先存放的后取”的原则进行,则 an-1先退出栈,然后 an-2才能够退出,最后再退出 a0。

在实际编程中,可以通过两种方式来实现:使用数组的形式来实现栈,这种栈也称为静态栈;使用链表的形式来实现栈,这种栈也称为动态栈。

相对于栈的“先进后出”特性,堆则是一种经过排序的树形数据结构,常用来实现优先队列等。假设有一个集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉树的顺序存放在一个数组中,并且满足:



则称这个集合 K 为最小堆(或者最大堆)。

由此可见,堆是一种特殊的完全二叉树。其中,节点是从左到右填满的,并且最后一层的树叶都在最左边(即如果一个节点没有左儿子,那么它一定没有右儿子);每个节点的值都小于(或者都大于)其子节点的值。

⑤ C语言中的栈、堆是什么

C语言中的堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。

栈就像装数据的桶或箱子

我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。

这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。

堆像一棵倒过来的树

而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。

通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。

由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书。

虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

(5)堆c语言扩展阅读:

关于堆和栈区别的比喻

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。

参考资料来源:网络-堆栈



⑥ C语言中堆和栈的区别

(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 a; 系统自动在栈中为a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m1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如m2 = (char *)malloc(10);
注意:m1、m2本身是在栈中的。

(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。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。
(3)申请大小的限制及生长方向
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(也可能是1M,它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。
(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。
(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。

⑦ C语言中,什么是栈,什么是堆

1、栈区(stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等值。局部变量,任务线程函数之类的是放在(使用)栈里面的,栈利用率高一些。其操作方式类似于数据结构中的栈。特别,栈是属于线程的,每一个线程会有一个自己的栈。

2、堆区(heap):一般由程序员分配释放,若程序员不释放,则可能会引起内存泄漏。注意它和数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,常见的就是malloc出来的都是属于堆区,就像固定出来的区域,到free的时候才释放,有点类似全局的,静态的。

(7)堆c语言扩展阅读

栈内存是由编译器自动分配与释放的,它有两种分配方式:静态分配和动态分配。

1、静态分配是由编译器自动完成的,如局部变量的分配(即在一个函数中声明一个int类型的变量i时,编译器就会自动开辟一块内存以存放变量i)。

2、动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动态分配与堆是不同的,它的动态分配是由编译器进行释放,无需任何手工实现。

⑧ C语言中的堆条件是什么

排序。

在数据结构中,栈是一种可以实现“先进后出”(或者称为“后进先出”)的存储结构。假设给定栈 S=(a0,a1,…,an-1),则称 a0为栈底,an-1为栈顶。

进栈则按照 a0,a1,…,an-1的顺序进行进栈;而出栈的顺序则需要反过来,按照“后存放的先取,先存放的后取”的原则进行,则 an-1先退出栈,然后 an-2才能够退出,最后再退出 a0。

在实际编程中,可以通过两种方式来实现:使用数组的形式来实现栈,这种栈也称为静态栈;使用链表的形式来实现栈,这种栈也称为动态栈。

相对于栈的“先进后出”特性,堆则是一种经过排序的树形数据结构,常用来实现优先队列等。假设有一个集合 K={k0,k1,…,kn-1},把它的所有元素按完全二叉树的顺序存放在一个数组中,并且满足:



则称这个集合 K 为最小堆(或者最大堆)。

由此可见,堆是一种特殊的完全二叉树。其中,节点是从左到右填满的,并且最后一层的树叶都在最左边(即如果一个节点没有左儿子,那么它一定没有右儿子);每个节点的值都小于(或者都大于)其子节点的值。

⑨ C语言中的栈和堆是什么

1、计算机中的内存分为两部分:一部分是栈(stack,也称堆栈),另一部分是堆(heap)。

2、 栈,可以看作是一摞卡片,最上面的卡片表示程序的当前作用域,这往往就是当前正在执行的函数。

3、堆,一段完全独立于当前函数或者栈帧的内存区。如果一个函数中声明了一些变量,而且希望当这个函数完成时其中声明的变量仍然存在,就可以将这些变量置于堆中。

⑩ c语言中 堆怎么理解

c中代码在代码段,数据在数琚段,局部变量在堆栈中,除了这些已经明确安排好的空间,剩余空间称为自由空间,要利用这些空间可以通过内存分配函数,动态分配,这部分空间称为堆空间!堆空间相比栈空间是非常大的,栈空间是非常有限的windows下32位程序,缺省约为1M而每个程序的地址空间为4G,堆空间使用1~2G内存是不成问题的。
至于p那个指针本身是局部变量,p所指内存在堆上出了函数也是可以用的,必须能够传递出去才行,p自己只能在函数内部使用!传递出去的指针必须在适当的时候释放,否则会产生内存泄漏!
1)这么理解似平不是问题,不过太肤浅;
2)由于各种编程语言(包括c,c )不能(也不允许)直接访问内存,和cpu各寄存器,要通过标志符(就是一个名字)来访问它们,这就牵扯到名字的作用域问题了!而内存,寄存器这些东西本来就在和语言无关,只和该语言如何使用有关,通过名字,我们可以更清晰的理解代码的意图,可以更好的安排代码,所以各种语言,通过名字来使用内存和寄存器!这样名字就和内存,寄存器这种实际存在的东西联系到一起了!变量是最经常使用的一种名字了!对c,这种语言自动变量在堆上,只有函数内部甚至内部的一对大括号内可用(即变量名可见,如果变量的相关内容,如变量值,变量地址,传递出去,外部也是可以使用的,当然同一程序的内部变量地址就不要传递了!同样参数和返回值也不要把自动变量地址传递出去,因为已经过期,有可能被别的东西占用了,使用会么错的,而动态分配的内存其实属于全局性质的,传递出去是没问题的,只要能够及时释放就行,那就是无名全局数据,可以通过有名变量(指针)来使用,因为没有名字所以不能直接促使用,因为是全局的所以可以任意传递,因为要管理的,所以用完要释放!因为无名,所以只能间接引用!

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