在計算機系統中，執行的應用程式的資料都是儲存在記憶體中的，不同型別的資料，儲存的記憶體區域不同。
一、記憶體分割槽

1. 棧區(stack) 由編譯器自動分配並釋放，存放函式的引數值，區域性變數等。棧是系統資料結構，對應執行緒/程序是唯一的。
   優點是快速高效，缺點時有限制，資料不靈活。［先進後出］

   棧空間分靜態分配 和動態分配兩種。

    靜態分配是編譯器完成的，比如自動變數(auto)的分配。
    動態分配由alloca函式完成。
    棧的動態分配無需釋放(是自動的)，也就沒有釋放函式。
    為可移植的程式起見，棧的動態分配操作是不被鼓勵的！

2. 堆區(heap) 由程式設計師分配和釋放，如果程式設計師不釋放，程式結束時，可能會由作業系統回收 ，比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中。
   優點是靈活方便，資料適應面廣泛，但是效率有一定降低。［順序隨意］

    堆是函式庫內部資料結構，不一定唯一。
    不同堆分配的記憶體無法互相操作。
    堆空間的分配總是動態的

   雖然程式結束時所有的資料空間都會被釋放回系統，但是精確的申請記憶體，釋放記憶體匹配是良好程式的基本要素。

3. 全域性區(靜態區) (static) 全域性變數和靜態變數的儲存是放在一起的，初始化的全域性變數和靜態變數存放在一塊區域，未初始化的全域性變數和靜態變數在相鄰的另一塊區域，程式結束後有系統釋放。

   注意：全域性區又可分為未初始化全域性區：
        .bss段和初始化全域性區：data段。
        舉例：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

   例子程式碼：

     int a = 10;  全域性初始化區
     char *p;  全域性未初始化區
   
    main{
      int b; 棧區
      char s[] = "abc" 棧
      char *p1; 棧 
      char *p2 = "123456";  123456\\\\0在常量區，p2在棧上。
      static int c =0； 全域性（靜態）初始化區 
   
      w1 = (char *)malloc(10); 
      w2 = (char *)malloc(20); 
      分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。 
    }
    
   

4. 文字常量區 存放常量字串，程式結束後由系統釋放
5. 程式程式碼區 存放函式的二進位制程式碼

二、申請後的系統響應

1. 棧：儲存每一個函式在執行的時候都會向作業系統索要資源，棧區就是函式執行時的記憶體，棧區中的變數由編譯器負責分配和釋放，記憶體隨著函式的執行分配，隨著函式的結束而釋放，由系統自動完成。

   注意：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將為程式提供記憶體，否則將報異常提示棧溢位。

2. 堆：
   1.首先應該知道作業系統有一個記錄空閒記憶體地址的連結串列。
   2.當系統收到程式的申請時，會遍歷該連結串列，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閒結點連結串列中刪除，並將該結點的空間分配給程式。
   3 .由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒連結串列中 

三、 申請大小的限制

1. 棧：棧是向低地址擴充套件的資料結構，是一塊連續的記憶體的區域。是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數 ) ,如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。

2. 堆：堆是向高地址擴充套件的資料結構，是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用連結串列來儲存的空閒記憶體地址的，自然是不連續的，而連結串列的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

   
   記憶體分配.png

棧：由系統自動分配，速度較快，不會產生記憶體碎片
堆：是由alloc分配的記憶體，速度比較慢，而且容易產生記憶體碎片，不過用起來最方便

打個比喻來說： 

使用棧就象我們去飯館裡吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。 

使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。

管理方式：

對於棧來講，是由編譯器自動管理，無需我們手工控制；對於堆來講，釋放工作有程式設計師控制，容易產生memory Leak。

申請大小：

棧：在Windows下，棧是向低地址擴充套件的資料結構，是一塊連續的記憶體區域。這句話的意思是棧頂上的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在Windows下，棧的大小是2M（也有的說1M，總之是編譯器確定的一個常數），如果申請的空間超過了棧的剩餘空間時候，就overflow。因此，能獲得棧的空間較小。

堆：堆是向高地址擴充套件的資料結構，是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用連結串列來儲存的空閒記憶體地址的，自然是不連續的，而連結串列的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大笑受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

碎片的問題：

對於堆來講，頻繁的new/delete勢必會造成記憶體空間的不連續，從而造成大量的碎片，使程式效率降低。對於棧來講，則不會存在這個問題，因為棧是先進後出的佇列，他們是如此的一一對應，以至於永遠都不可能有一個記憶體快從棧中彈出。

分配方式：

堆都是動態分配的，沒有靜態分配的堆。棧有兩種分配方式：靜態分配和動態分配。靜態分配是編譯器完成的，比如區域性變數的分配。動態分配是有alloc函式進行分配的，但是棧的動態分配和堆是不同的，他的動態分配由編譯器進行釋放，無需我們手工實現。

分配效率：

棧是機器系統提供的資料結構，計算機會在底層堆疊提供支援，分配專門的暫存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門的指令執行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函式庫提供的，他的機制是很複雜的。