数组/链表 & 堆/栈 & 指针/引用

偏执的太偏执、 2022-12-12 02:24 153阅读 0赞

**数组和链表区别:**

A.从逻辑结构来看:

a)数组必须事先定义固定的长度(元素个数)，不能适应数据动态地增减的情况。当.数据增加时，可能超出原先定义的元素个数;当数据减少时，造成内存浪费;数组可以根据下标直接存取。

b)链表动态地进行存储分配，可以适应数据动态地增减的情况，且可以方便地插

入、删除数据项。( 数组中插入、删除数据项时，需要移动其它数据项，非常繁琐)链表必须根据next指针找到下- -个元素

a) (静态)数组从栈中分配空间,对于程序员方便快速,但是自由度小

b)链表从堆中分配空间,自由度大但是申请管理比较麻烦

从\_上面的比较可以看出，如果需要快速访问数据，很少或不插入和删除元素，就应该用数组;相反，如果需要经常插入和删除元素就需要用链表数据结构了。

**栈区(stack) 一由编译器自动分配释放， 存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。**

**堆区(heap)一- -般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。**

1.申请方式

堆是由程序员自己申请并指明大小，在c中malloc函数如p1 = (char \*)malloc(10);

栈由系统自动分配，如声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间

2.申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

3.申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是

2M ( 也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数)，如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

堆:堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活，也比较大。

4.申请效率的比较:

栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片不过用起来最方便.

**指针&引用:**

在C和C++中，指针一般指的是某块内存的地址，通过这个地址，我们可以寻址到这块内存;而引用是一个变量的别名。

对于指针来说，它是一个地址 ，这个地址是一个数值，那么就意味这个数值可以为0(空指针)，也可以为其他，即指针可以不指向任何东西。

而对于引用来说，他是一个外号，外号一定是“某个存在物体”的外号，所以引用不能为空，即不能存在空引用。

根据以上可知指针和引用的一个重要不同:指针可以为空，引用不能为空。这就意味着我们拿到一个引用的时候，是不需要判断引用是否为空的，而拿到- -个指针的时候，我们则需要判断它是否为空。这点经常在判断函数参数是否有效的时候使用。

当我们需要某个是否指向为空的时候，我们就需要使用指针了，还有指向的对象需要变化的时候，我们也需要使用指针。其他地方一般推荐引用。

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