C++的內存布局：“在C++中，內存區分為5個區，分別是堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區、常量存儲區。

事實上，我在網上看的很多博客，劃分自由存儲區與堆的分界線就是new/delete與malloc/free。然而，盡管C++標準沒有要求，但很多編譯器的new/delete都是以malloc/free為基礎來實現的。那麽請問：借以malloc實現的new，所申請的內存是在堆上還是在自由存儲區上？

從技術上來說，堆（heap）是C語言和操作系統的術語。堆是操作系統所維護的一塊特殊內存，它提供了動態分配的功能，當運行程序調用malloc()時就會從中分配，稍後調用free可把內存交還。而自由存儲是C++中通過new和delete動態分配和釋放對象的抽象概念，通過new來申請的內存區域可稱為自由存儲區。基本上，所有的C++編譯器默認使用堆來實現自由存儲，也即是缺省的全局運算符new和delete也許會按照malloc和free的方式來被實現，這時藉由new運算符分配的對象，說它在堆上也對，說它在自由存儲區上也正確。但程序員也可以通過重載操作符，改用其他內存來實現自由存儲，例如全局變量做的對象池，這時自由存儲區就區別於堆了。我們所需要記住的就是：

堆是操作系統維護的一塊內存，而自由存儲是C++中通過new與delete動態分配和釋放對象的抽象概念。堆與自由存儲區並不等價。

堆與棧的比較：
1.申請方式
(1)棧（satck）:由系統自動分配。
(2)堆（heap）:需程序員自己申請（c：調用malloc,realloc,calloc申請 free 來釋放）,並指明大小，並由程序員進行釋放。容易產生內存泄漏.

2.申請大小的限制
（1）棧：在windows下棧是向底地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存區域(它的生長方向與內存的生長方向相反)。棧的大小是固定的。如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將提示overflow。
（2）堆：堆是高地址擴展的數據結構（它的生長方向與內存的生長方向相同），是不連續的內存區域。這是由於系統使用鏈表來存儲空閑內存地址的

3.系統響應：
（1）棧：只要棧的空間大於所申請空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。
（2）堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，但系統收到程序的申請時，會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閑鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的free語句才能正確的釋放本內存空間。另外，找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

4.申請效率
（1）棧由系統自動在執行函數時分配的內存；棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限。
（2）堆是由malloc分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生碎片，不過用起來最方便，是在程序運行過程當中分配的內存。

5.堆和棧中的存儲內容
（1）棧：在函數調用時，第一個進棧的主函數中後的下一條語句的地址，然後是函數的各個參數，參數是從右往左入棧的，然後是函數中的局部變量。註：靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續執行。
（2）堆：一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。

6.分配方式：
（1）堆都是動態分配的，沒有靜態分配的堆。
（2）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，比如局部變量的分配。動態分配由alloca函數進行分配，但是棧的動態分配和堆是不同的。它的動態分配是由編譯器進行釋放，無需手工實現。

補充：
棧是機器系統提供的數據結構，計算機會在底層對棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧的地址，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++函數庫提供的，它的機制是很復雜的，例如為了分配一塊內存，庫函數會按照一定的算法（具體的算法可以參考數據結構/操作系統）在堆內存中搜索可用的足夠大小的空間，如果沒有足夠大小的空間（可能是由於內存碎片太多），就有可能調用系統功能去增加程序數據段的內存空間，這樣就有機會分到足夠大小的內存，然後進行返回。顯然，堆的效率比棧要低得多。

最原文：

C/C++在堆上動態分配內存的比較

本文原文：

堆/棧的比較 以及 malloc/new動態內存的開辟

堆/棧的比較 以及 malloc/new動態內存的開辟