C 中的堆栈与堆：我什么时候应该使用它们？

了解 C 中的堆栈和堆使用

有效管理内存对于 C 编程至关重要。在确定变量的存储位置时，必须在堆栈和堆之间做出选择。

堆栈与堆：生命周期的问题

与流行的看法相反，性能不是在堆栈和堆之间进行选择的主要因素。主要区别在于变量的生命周期。

• 堆栈： 在函数内存储只能在该函数内访问的局部变量。这些变量在函数返回时自动销毁。

• 堆：存储对象、很少使用的变量以及需要比其声明函数更持久的大型数据结构。

  具体示例清晰度

考虑以下代码片段：

class Thingy;

Thingy* foo( ) 
{
  int a; // Stack-allocated integer
  Thingy B; // Stack-allocated Thingy object
  Thingy *pointerToB = &B; // Pointer to stack-allocated object
  Thingy *pointerToC = new Thingy(); // Heap-allocated Thingy object
  
  // Safe: Heap-allocated Thingy outlives foo()
  return pointerToC;

  // Unsafe: Stack-allocated Thingy will be destroyed upon foo() return
  return pointerToB;
}

在此示例中：

• a 和 B 存储在堆栈，因为它们是 foo() 本地的。
• pointerToB 指向堆栈分配的对象。
• pointerToC 指向比 foo() 寿命更长的堆分配的对象。

• 尝试返回pointerToB 可能会导致崩溃，因为堆栈分配的对象它指向将被摧毁。

  关键区别：计算机现实与语言抽象

理解堆栈概念需要更深入地了解底层机器。 “堆”和“堆栈”是编译器的发明，计算机的内存只是一个地址数组。通过检查调用堆栈和调用约定等概念，可以了解机器如何执行函数和管理内存。

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