1樓：吃草的企鵝
首先，其實不是c++特有的，只是c/c++把記憶體管理的細節暴露出來了。
其實，要講清楚兩者的不同就要從函式是如何呼叫和返回說起。在函式呼叫的時候，程式跳到函式在虛擬記憶體中的開始位址，從而為了在執行完成後回到呼叫位置的位址執行，需要把呼叫位置位址記錄下來，這個位址就儲存在棧裡面。實際上，在跳到函式開始的位址前，呼叫者要負責把返回位址和原來的棧底位址壓棧，然後跳到函式的開始的位址執行。
一般函式的開始的位址執行的指令是分配棧空間的指令（通過棧頂位址減小方式），也就是說乙個函式的棧能夠使用的空間是編譯後就已經確定了，它是不能夠在執行時動態分配的。而堆空間是通過堆塊來組織的，它不是乙個線性空間，就不存在「底」和「頂」（當然實際空間還是有限的）。他在使用的時候，從空閒的堆塊中選出合適大小的堆塊，從中挖出所申請的大小的空間分配給使用者，它是在執行時動態地執行這樣的分配空間的行為。
其實你能夠看出來，棧不僅僅用於儲存你在程式裡編寫的變數，還儲存了控制程式執行流的資料。而且由於在乙個函式內部有棧底和棧頂，所以棧的空間大小是在編譯的時候就確定。而堆用於儲存在執行時才能決定大小的資料，而且和程式的執行流無關。
2樓：猿某人
你學了這麼久，先不說棧空間有限，就從沒遇到跨域生存的內容？
比如乙個影象類，有負責空間建立和銷毀的函式，有處理每個影象元素的函式。
影象占用的空間怎麼放到棧裡？
如果用棧分配，函式退出空間位址就無效了，就沒了，難道要從main開始套娃嗎？
3樓：kevin
靠前的幾個答案，似乎只回答了堆和棧怎麼使用。c++區分堆和棧的主要原因，是主流cpu就是採用這種方案:
大部分cpu都會有sp暫存器用來表示棧頂位置。然後提供一組指令來操作棧，比如:push pop等
如果語言也提供了棧操作，這些操作就可以直接轉換成硬體棧操作，以提高執行效率。
4樓：沖壓件
我第一次見到heap是在win31程式設計手冊上，當時很吃驚。mem，stack,register容易理解，heap是什麼，後來慢慢的有些明白，31不是真正的多工系統，任務切換時引數頻繁彈出壓入棧，而當時機器記憶體都比較小，需要硬碟開快取，甚至建立覆蓋檔案，這時如果程式分配的內存在機器記憶體中非規則分布，切換時消耗太大，因此在記憶體中預先劃乙個或幾個規則塊，然後分配給任務使用，切換起就方便多了，我是這麼理解的。我對新版Cplus不懂，但在舊版中沒有heap這個關鍵字。
heap應該是儲存管理關心的物件，這應該是作業系統的組成，至少應該是c呼叫API實現的。應該和語言無關。
5樓：汪淘
先糾正乙個提問中的錯誤，不是c或者c++中引入了堆和棧的概念的，在更早的彙編年代就有棧的概念了。
在計算機語言引入function的概念時，為了記下call的back路徑，必須同時引入乙個後進先出的資料結構，於是就有了棧。然後這種棧結構天然很適合儲存資料，所以不分時間前後的幾乎同一時間，又引入了push和pop兩個概念用來主動的出入棧。於是到了現在我們看到的高階語言裡引數的一部分傳參，區域性變數，暫存器的儲存現場等內容都在棧上實現。
但棧也有它很大的侷限，最討厭的是它和函式呼叫相關，並且遵循嚴格的出入棧順序，必須連續使用。這些限制使得一些跨函式使用的資料，長度不固定的資料，生命週期不按呼叫走的資料就相當為難了。
於是我們需要堆記憶體，乙個更自由的記憶體結構，當然代價是維護成本高，效能也相對低下不少。
6樓：K.Scarlet
因為stack automata並不是Turing complete的。
假如你需要乙個Turing complete模型那麼你可以考慮把stack automata擴充套件為讀寫兩個stack。這樣其實就和用sbrk手動管理堆+stack segment沒什麼區別了。
另外其實擴充套件為兩個stack的pushdown automata同樣是Turing complete的，如果不需要額外的同步原語，那麼這個可能是答主所希望的解決方案。
7樓：lukeluke
我的天，這都不清楚，就敢來寫c艹？
彙編沒碰過吧？我猜是不屑於碰，老古董？
推測計算機原理不不了解，不提作業系統了。
看著是個小問題，但明眼人都能看出來同學你的基礎有多不牢！
8樓：babypapa
我對堆和棧的理解是，它們本身就是一種由作業系統所提供的記憶體池管理概念。
棧是一種快速的線性記憶體池，與執行緒繫結，無論申請和釋放記憶體，都只需要一條指令來完成，沒有任何代價。
堆，是與程序繫結的一種雜湊的記憶體池，向堆申請記憶體與釋放記憶體是有代價的，因為乙個作業系統下會有很多程序。
這兩種記憶體管理方式決定了使用場景：
棧通常用在短生命週期，用完立即歸還，不會跨執行緒的場景。
而堆，作用於乙個程序，可以被乙個程序中的所有執行緒訪問到，它甚至可以是跨程序的，在這裡申請與釋放記憶體是由使用者進行排程的。所以堆應該盡可能地使用在長生命週期的資料管理中，當然在很多短生命週期的場景中有時並不知道要多大的記憶體，也會使用堆，但乙個高效能是應該盡可能避免這種使用方式。
9樓：LoveCandy
這是計算機體系結構決定的問題，跟C＋＋半毛錢關係都沒有。
別的先不說，沒有堆你告訴我怎麼實現變長陣列？難道根據應用場景決定編譯時用多大的buffer？不同場景編譯出不同版本的程式用？還是所有程式都用乙個超大buffer佔著茅坑不拉屎？
先把基礎打好，體系結構，彙編，作業系統基本概念先搞清楚再說。
話說得可能有點重，見諒。但道理確實是這個道理。
10樓：chenc
初學者其實不需要管什麼是堆什麼是棧。
我們把記憶體分為棧和堆是因為管理的方式不同。
棧一般只有乙個，編譯器用相對於棧頂的位置來簡單管理，不需要申請也不需要釋放，全自動的。開始的時候預留好棧區就可以用了。缺點就是因為棧頂的位置經常會變化，所以一般就只有引數、區域性變數這些在用棧，因為函式退出這些就不需要了，正好自動釋放。
除了棧剩下的都算是堆吧，需要自己申請，自己釋放，因為編譯器不知道你什麼時候要用，什麼時候不再使用。好處就是可以跨函式生命週期使用這些資料。
其實多數情況下，如果你使用的記憶體不算多，擔心申請釋放出問題的話，就用全域性或者靜態變數吧
11樓：張同
在任何時候（99.9%的情況下）優先使用heap。
除非：1。 棧的儲存空間是在編譯時確定的。如果儲存的資訊需要靜態變數之類的，就可以不使用棧。這些資訊是靜態的，所以一直存在。
2。 記憶體很富裕。棧的管理是有代價的，需要花費cpu時間。
如果記憶體很富裕，覺得不願意額外花時間管理記憶體，可以開乙個巨大的棧。比如chrome瀏覽器，每個網頁程序給個幾十M的儲存空間。
一句話，堆是時間換空間，棧是空間換時間。
另外：程式結束的時候棧和堆都會釋放的，函式結束的時候棧也會釋放。這個不是問題。
12樓：「已登出」
呼叫棧生命週期有限，在呼叫棧上分配的空間，生命週期不可能長於分配它的函式。
那麼就有這麼乙個問題，如果我需要分配空間，然後把這部分返回給呼叫者，在呼叫棧上分配的話，應該怎麼辦？
答案是，雖然實現方法可能各有差別，但總得來說，必須由呼叫者分配空間。
這就是乙個很神奇的操作了。因為呼叫者要麼必須預見到，要麼必須能夠從被呼叫者處獲得，這次呼叫所需要分配的全部的空間的大小。
這樣做一般來說會增加心智負擔，而且最壞的結果可能是，必須修改呼叫協定，並且付出額外的記憶體複製的代價。
所以在C，C++，以及絕大多數語言中，使用自由空間都比只用呼叫棧更好。
當然，只用棧是可能的，並且，所有使用自由空間能解決的問題，只用棧依然能解決……
但是除非特殊情況，你不會想嘗試後一種做法的。
13樓：
我感覺大家都是把堆疊的作用說出來，但是沒說到為什麼區分這兩者的目的。
總結：正常來說，棧可以都用堆來實現，沒問題。 也就是堆是通常理解的記憶體使用方法。
而用棧的目的：省記憶體、提高效率
比如乙個工程中 ，有很多子函式，裡面很多區域性變數，這些為什麼建議放到 stack裡面
因為編譯器會自動分析這些變數的使用時序，自動合併使用。 這個函式結束了，這塊記憶體就自動釋放了(沒有new delete過程，編譯器解析的時候自動實現分配的。執行時不占用處理週期，所以效率高)。
而換另一種方式
1 分配常駐記憶體(相當於每個前面加個static)這樣對記憶體消耗很大， 永遠不被釋放
2 用new delete 增加額外的開銷，效率會大大降低。
所以一般來說stack 的大小也要遠遠小於 heap
導致一種情況，如果使用的記憶體很大或者它的生命週期很長，盡量用heap. 不要為難編譯器。
由於stack 的生命週期是由編譯器優化的。 為了保證另外的程式能用到這部分記憶體的結果，有下面三種方式：
利用值傳遞、指標傳遞、引用傳遞的方式
2. 利用 static 限定的方式
3. 上面所說的用堆
為了效率盡量選擇1/2種，對C++來說當然是指標和引用效率更高， 但當使用記憶體比較大的時候、用heap(空間效率也是效率)
14樓：Xi Yang
有一天我不想自動釋放了，我需要乙個跨函式呼叫的區域，你怎麼辦？
並沒有遇到用堆比用棧更有優勢的情況
因為你根本沒寫過正經東西。
15樓：腹黑小太陽
1、棧夠用？棧是有大小限制的，你申請個1G記憶體嚐嚐stack overflow的滋味？
2、棧為什麼有大小限制？因為棧記憶體是程序開啟時就預先分配好的，給太多很浪費。
3、其它語言中自動管理的記憶體不是棧記憶體，而是加入了智慧型指標的堆記憶體。
4、為什麼要有棧記憶體，而不全部使用堆記憶體？因為要有一塊簡單的空間來存放函式呼叫的引數、返回值、上一級函式的現場。堆記憶體也是通過呼叫系統函式來實現分配的，都是堆記憶體就會陷入蛋生雞雞生蛋的悖論。
5、其它語言有沒有使用棧記憶體？有，不過被執行時裝起來了，你看不到。
6、所以為什麼系統層面不引入乙個全域性智慧型指標來管理堆記憶體？因為這不是系統應該插手的事情，智慧型指標用起來爽，出問題會很麻煩。
16樓：沙包妖夢
棧必須有，因為C++支援函式的呼叫和返回，那麼呼叫棧（不論叫什麼）都必須存在。
實際上（呼叫）棧是圖靈機的一部分。（其實不一定用棧實現，然而他們根本是等價的）
呼叫棧上面存放變數的功能可有可無，C++選擇實現這個功能，原因是用起來方便。
呼叫棧上的變數有2個特點：
進入函式時建立：不用自己new，保證建立成功，但不能有條件的建立
函式return時銷毀：除了複製乙個，沒有任何辦法留住他。
這意味著：
棧上的東西一般是函式內必須用到的，而不是某個if分支裡才用到。因為一旦呼叫就要初始化它。（當然，幾個int變數啥的都無所謂，主要是複雜型別）
特別適合那些只在這裡有用，離開就一點意義都沒有的變數，最著名的是迴圈變數i。
這些說的都是呼叫棧，「棧」本身可以在任何有關「上下文」的地方使用，絕不只是呼叫返回、放幾個變數那麼簡單。
堆是乙個抽象概念，只要有作業系統，就有記憶體管理，就有堆。
堆僅僅是一塊記憶體的抽象。執行在作業系統上的程式都是不能碰真正的記憶體的，只能碰堆裡的東西。
你可以粗略的認為：
堆全等於記憶體
（呼叫）棧是儲存在堆裡的乙個陣列
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