Windows里面的情况应该和linux差不多。栈是线程的资源,系统给每个线程分配了一块栈。一般情况下线程只能访问自己的栈。每个线程有一个结构保存它的栈地址,当前指针,当前执行的cpu指令地址,优先级,等等,切换的时候按照这些内容设好cpu相应的寄存器,然后控制权交给该线程。进程切换的操作也是类似的,把进程控制块恢复到寄存器,交控制权...堆和栈的区别(转贴)非本人作也!因非常经典,所以收归旗下,与众人阅之!原作者不祥!堆和栈的区别一、预备知识—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,分配方式倒是类似于链表,呵呵。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。二、例子程序这是一个前辈写的,非常详细//main.cppinta=0;全局初始化区char*p1;全局未初始化区main(){intb;栈chars[]=abc;栈char*p2;栈char*p3=123456;123456\0在常量区,p3在栈上。staticintc=0;全局(静态)初始化区p1=(char*)malloc(10);p2=(char*)malloc(20);分配得来得10和20字节的区域就在堆区。strcpy(p1,123456);123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的123456优化成一个地方。}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intb;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malloc函数如p1=(char*)malloc(10);在C++中用new运算符如p2=(char*)malloc(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。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。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,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。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。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。2.6存取效率的比较chars1[]=aaaaaaaaaaaaaaa;char*s2=bbbbbbbbbbbbbbbbb;aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;而bbbbbbbbbbb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(例如堆)快。比如:#includevoidmain(){chara=1;charc[]=1234567890;char*p=1234567890;a=c[1];a=p[1];return;}对应的汇编代码10:a=c[1];004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl11: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。windows进程中的内存结构在阅读本文之前,如果你连堆栈是什么多不知道的话,请先阅读文章后面的基础知识。接触过编程的人都知道,高级语言都能通过变量名来访问内存中的数据。那么这些变量在内存中是如何存放的呢?程序又是如何使用这些变量的呢?下面就会对此进行深入的讨论。下文中的C语言代码如没有特别声明,默认都使用VC编译的release版。首先,来了解一下C语言的变量是如何在内存分部的。C语言有全局变量(Global)、本地变量(Local),静态变量(Static)、寄存器变量(Regeister)。每种变量都有不同的分配方式。先来看下面这段代码:#includestdio.hintg1=0,g2=0,g3=0;intmain(){staticints1=0,s2=0,s3=0;intv1=0,v2=0,v3=0;//打印出各个变量的内存地址printf(0x%08x\n,&v1);//打印各本地变量的内存地址printf(0x%08x\n,&v2);printf(0x%08x\n\n,&v3);printf(0x%08x\n,&g1);//打印各全局变量的内存地址printf(0x%08x\n,&g2);printf(0x%08x\n\n,&g3);printf(0x%08x\n,&s1);//打印各静态变量的内存地址printf(0x%08x\n,&s2);printf(0x%08x\n\n,&s3);return0;}编译后的执行结果是:0x0012ff780x0012ff7c0x0012ff800x004068d00x004068d40x004068d80x004068dc0x004068e00x004068e4输出的结果就是变量的内存地址。其中v1,v2,v3是本地变量,g1,g2,g3是全局变量,s1,s2,s3是静态变量。你可以看到这些变量在内存是连续分布的,但是本地变量和全局变量分配的内存地址差了十万八千里,而全局变量和静态变量分配的内存是连续的。这是因为本地变量和全局/静态变量是分配在不同类型的内存区域中的结果。对于一个进程的内存空间而言,可以在逻辑上分成3个部份:代码区,静态数据区和动态数据区。动态数据区一般就是“堆栈”。“栈(stack)”和“堆(heap)”是两种不同的动态数据区,栈是一种线性结构,堆是一种链式结构。进程的每个线程都有私有的“栈”,所以每个线程虽然代码一样,但本地变量的数据都是互不干扰。一个堆栈可以通过“基地址”和“栈顶”地址来描述。全局变量和静态变量分配在静态数据区,本地变量分配在动态数据区,即堆栈中。程序通过堆栈的基地址和偏移量来访问本地变量。├———————┤低端内存区域│……│├———————┤│动态数据区│├———————┤│……│├———————┤│代码区│├———————┤│静态数据区│├———————┤│……│├———————┤高端内存区域堆栈是一个先进后出的数据结构,栈顶地址总是小于等于栈的基地址。我们可以先了解一下函数调用的过程,以便对堆栈在程序中的作用有更深入的了解。不同的语言有不同的函数调用规定,这些因素有参数的压入规则和堆栈的平衡。windowsAPI的调用规则和ANSIC的函数调用规则是不一样的,前者由被调函数调整堆栈,后者由调用者调整堆栈。两者通过“__stdcall”和“__cdecl”前缀区分。先看下面这段代码:#includestdio.hvoid__stdcallfunc(intparam1,intparam2,intparam3){intvar1=param1;intvar2=param2;intvar3=param3;printf(0x%08x\n,¶m1);//打印出各个变量的内存地址printf(0x%08x\n,¶m2);printf(0x%08x\n\n,¶m3);printf(0x%08x\n,&var1);printf(0x%08x\n,&var2);printf(0x%08x\n\n,&var3);return;}intmain(){func(1,2,3);return0;}编译后的执行结果是:0x0012ff780x0012ff7c0x0012ff800x0012ff680x0012ff6c0x0012ff70├———————┤—函数执行时的栈顶(ESP)、低端内存区域│……│├———————┤│var1│├———————┤│var2│├———————┤│var3│├———————┤│RET│├———————┤—“__cdecl”函数返回后的栈顶(ESP)│parameter1│├———————┤│parameter2│├———————┤│parameter3│├———————┤—“__stdcall”函数返回后的栈顶(ESP)│……│├———————┤—栈底(基地址EBP)、高端内存区域上图就是函数调用过程中堆栈的样子了。首先,三个参数以从又到左的次序压入堆栈,先压“param3”,再压“param2”,最后压入“param1”;然后压入函数的返回地址(RET),接着跳转到函数地址接着执行(这里要补充一点,介绍UNIX下的缓冲溢出原理的文章中都提到在压入RET后,继续压入当前EBP,然后用当前ESP代替EBP。然而,有一篇介绍windows下函数调用的文章中说,在windows下的函数调用也有这一步骤,但根据我的实际调试,并未发现这一步,这还可以从param3和var1之间只有4字节的间隙这点看出来);第三步,将栈顶(ESP)减去一个数,为本地变量分配内存空间,上例中是减去12字节(ESP=ESP-3*4,每个int变量占用4个字节);接着就初始化本地变量的内存空间。由于“__stdcall”调用由被调函数调整堆栈,所以在函数返回前要恢复堆栈,先回收本地变量占用的内存(ESP=ESP+3*4),然后取出返回地址,填入EI