python堆和栈的概念,python有堆栈吗

　　堆和栈是开发人员必须面对的两个概念。在理解这两个概念时，需要把它们放到具体的场景中，因为在不同的场景中，heap和stack代表不同的含义。一般来说，有两层意思：

　　(1)在程序内存布局场景中，堆和栈代表两种内存管理模式；

　　(2)在数据结构场景中，堆和栈代表了两种常用的数据结构。

　　相关：《Python教程》

　　堆和栈实际上是操作系统管理进程占用内存空间的两种方式。主要有以下区别：

　　(1)管理方式不同。堆栈由操作系统自动分配和释放，无需我们手动控制；堆的申请和释放由程序员控制，容易造成内存泄漏；

　　(2)空间大小不同。每个进程的堆栈大小远小于堆大小。理论上程序员可以申请的堆大小是虚拟内存的大小，进程栈的大小在64位和10MB的Windows中默认为1MB默认情况下，在64位Linux中。

　　(3)成长方向不同。堆的增长方向是向上的，内存地址从低到高；栈的增长方向是向下的，内存地址是从高到低的。

　　(4)不同的分配方式。堆是动态分配的，没有静态分配的堆。栈的分配有两种方式：静态分配和动态分配。静态分配是由操作系统完成的，比如局部变量的分配。动态分配是由alloca函数分配的，但是栈的动态分配和堆的动态分配是不一样的。它的动态分配是操作系统释放的，我们不需要手动实现。

　　(5)不同的分配效率。堆栈由操作系统自动分配，操作系统会在硬件层面对堆栈提供支持：分配专门的寄存器来存储堆栈的地址，按下和离开堆栈时执行专门的指令，这就决定了堆栈的高效率。堆是通过C/C提供的库函数或运算符来应用和管理的，实现机制复杂，频繁的内存应用容易产生内存碎片。显然堆的效率比栈低很多。

　　(6)存储内容不同。堆栈内容、函数返回地址、相关参数、局部变量和寄存器内容等。当主函数调用另一个函数时，要保存当前函数的断点，就需要堆栈。首先是主函数下一条语句的地址，即扩展指针寄存器(EIP)的内容，然后是当前堆栈帧的底地址，即扩展基址指针寄存器(EBP)的内容，然后是被调用函数的参数等。一般是从右到左堆叠，后面是被调用的函数。堆叠顺序正好相反。最后，栈顶指向main函数中下一个语句的地址，主程序从这个地址开始执行。堆，一般来说，堆的顶部用一个字节的空间来存储堆的大小，堆中的具体内容由程序员来填充。

　　从上面可以看出，与stack相比，由于使用了大量的malloc()/free()或new/delete，heap很可能造成大量的内存碎片，并可能造成用户状态和核心状态的切换，效率低下。与堆相比，堆栈在程序中应用广泛。最常见的是函数的调用过程是通过栈来实现的，函数的返回地址、EBP、自变量和局部变量都是通过栈来存储的。虽然stack有很多优点，但是因为没有heap那么灵活，所以有时候会分配很多内存空间，主要使用heap。

　　不管是堆还是栈，在使用内存的时候都要防止非法越界。越界导致的非法内存访问可能会破坏程序的堆和栈的数据。至少，可能会导致程序在不确定的状态下运行，得不到预期的结果。最坏的情况下，可能会导致程序异常崩溃。这些都是我们在编程时处理内存时要注意的问题。

郑重声明：本文由网友发布，不代表盛行IT的观点，版权归原作者所有，仅为传播更多信息之目的，如有侵权请联系，我们将第一时间修改或删除，多谢。