C++内存管理：堆与栈的区别与操作

在C++中，内存管理是一个关键概念，特别是区分堆（Heap）与栈（Stack）。当你看到`void f() { int* p = new int[5]; }`这段代码时，它揭示了这两种内存区域的基本概念。 首先，栈（Stack）是C++中最基础的内存区域，用于存储局部变量和函数调用的信息。当函数f被调用时，声明的整型数组`int[5]`以及指向它的指针`p`都在栈上创建。栈内存的分配是自动进行的，且具有高效性，但空间有限，通常在32位系统中默认最大为1MB左右，超过这个范围可能会导致栈溢出。 另一方面，堆（Heap）是动态内存分配的一部分，通过`new`关键字分配的内存。在这个例子中，`new int[5]`分配了一块连续的内存给整数数组，这块内存并不在栈上，而是由操作系统管理，程序员需要通过`delete[] p`手动释放。堆内存空间大，理论上几乎无限制，但每次分配和释放需要程序员自行管理，如果不正确释放可能导致内存泄漏（memory leak），影响程序性能。 除了管理方式的不同，堆与栈在其他方面也有显著区别： 1. 空间大小：虽然堆内存理论上较大，但栈内存受到预设的栈大小限制，而且栈的分配是连续的，更利于快速访问。 2. 碎片问题：由于堆内存的动态分配和释放，频繁的操作可能导致内存碎片，而栈内存则不会出现这种问题，因为它遵循先进后出的原则。 3. 内存分配效率：栈的分配和释放操作是硬件级别的，速度较快，而堆的分配需要寻找合适空闲空间，释放时需要更新引用计数，相对较慢。 4. 生长方向：栈是向上增长的，随着函数调用栈顶不断增大；堆则是向下的，需要从较大的地址空间分配内存。 5. 生命周期：栈内存通常在函数结束时自动释放，堆内存则需要程序员手动释放，否则会在程序退出前清理。 理解并正确使用堆和栈是编写高效、可维护C++代码的关键，程序员需根据具体需求选择合适的内存区域，并确保内存管理的正确性。