『面试问答』：堆内存和栈内存有什么区别？

面试官： 请说一下，堆内存和栈内存有什么区别？

操作系统为了防止多进程运行时造成的内存地址冲突，引入了虚拟内存地址，为每个进程提供了一个独立的虚拟内存空间，使得进程以为自己独占全部内存资源。

对于进程虚拟内存的用户空间，从低往高，我们可以分六个不同的内存段，分别是代码段、数据段、BSS段、堆、文件映射段和栈。

在这六个内存段中，堆和栈是编程中经常用到的，也是最容易出错的地方。

栈用来存放程序中临时创建的局部变量，如函数的参数、内部变量等。每当一个函数被调用时，就会将参数压入进程调用栈中，调用结束后返回值也会被放回栈中。同时，每调用一次函数就会创建一个新的栈，所以在递归较深时容易导致栈溢出。栈内存的申请和释放由编译器自动完成，并且栈容量由系统预先定义，一般默认只有8M。栈从高地址向低地址增长。

栈内存为线程留出临时空间，每个线程都有一个固定大小的栈空间，而且栈空间存储的数据只能由当前线程访问，所以它是线程安全的。

堆内存是动态内存分配区域，用来存放动态分配的内存，堆内存由用户申请分配和释放，从低地址向高地址增长。在C和C++语言中使用malloc和new默认分配的内存就是堆内存。

堆内存的特点是大小不固定，可以动态扩容，空间由程序员动态分配，更加灵活。但是堆内存容易产生内存碎片，在分配和回收时需要对很多内存碎片进行整理，效率较低，所以我们一般都会通过内存分配器向堆区申请内存，比如通过glibc提供的接口malloc来动态申请内存。

此外，使用堆内存，还特别需要注意两个问题：

1、堆内存容易产生内存泄露，malloc出来的没有free，new出来的如果没有delete，都会产生内存泄露。

2、堆内存不像栈内存是线程独立的，它是线程不安全的，堆内存可以被一个进程内所有的线程访问，多线程操作时可能会产生问题。