1.为什么把堆和栈区分开来?

(1)从软件设计的角度看，栈代表了处理逻辑，而堆代表了数据。这样分而治之，使得处理逻辑更为清晰。

(2)堆与栈的分离，使得堆中的内容可以被多个栈共享(也可以理解为多个线程访问同一个对象)。这种共享的效益是显著的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式(如：共享内存)，另一方面，堆中的共享常量和缓存可以被所有栈访问，节省了空间。

(3)栈因为运行时的需要，比如保存系统运行的上下文，需要进行地址段的划分。对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向;对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。由于栈只能向下增长，因此就会限制住栈存储内容的能力。而堆不同，堆中的对象是可以根据需要动态增长的，因此栈和堆的拆分，使得动态增长成为可能，相应栈中只需记录堆中的一个地址即可。

(4)面向对象就是堆和栈的完美结合。其实，面向对象方式的程序与以前结构化的程序在执行上没有任何区别。但是，面向对象的引入，使得对待问题的思考方式发生了改变，而更接近于自然方式的思考。当我们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在堆中;而对象的行为(方法)，就是运行逻辑，放在栈中。我们在编写对象的时候，其实即编写了数据结构，也编写的处理数据的逻辑。

2.堆与栈的区别

2.1.申请方式

栈:由系统自动分配，自动开辟空间。

堆:由开发者自己申请并指明大小，c中malloc,c++中new。如p1=(char*)malloc(10);p2=(char*)new(10);但需要注意的是p1,p2本身是在栈中的。

2.2.申请后系统的响应

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

堆：首先操作系统有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，寻找第一个大于所申请空间的堆节点，然后将该节点从空闲节点链表中删除，并将该节点的空间分配给程序。另外对于大部分系统，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。另外由于找到的堆节点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。

2.3.申请大小的限制

栈：在windows下栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域。所以栈的栈顶地址和最大容量是系统预先设定好的。在windows下栈的大小是2M，因此能从栈获得的空间比较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是是由于系统用链表来存储空闲内存地址的，所以是不连续的。而链表的遍历方向是由低地址到高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存大小。相比较而言堆获得的空间比较灵活，也比较大。

2.4.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：由new分配的内存，一般速度比较慢，而且比较容易产生内存碎片，不过用起来最方便。

2.5.堆和栈中的存储内容

栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址，然后是函数的各个参数。在大多数c编译器中，参数是由右往左压栈的，然后是函数中的局部变量。静态变量是不入栈的。当函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数的下一条指令，程序由该点继续执行。

堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆得大小，其他内容自己安排。

2.6.存取效率的比较

栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是语言环境提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法(具体的算法可以参考数据结构/操作系统)在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间(可能是由于内存碎片太多)，就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。