一、堆栈基础——内存区域

代码是以进程的形式来执行的，一个进程可能被分配到不同的内存区域去执行：

代码区：这个区域内存储着被装入执行的二进制机器代码，处理器会到这个区域取指并执行
数据区：用于存储全局变量/静态变量等
堆区：进程可以在堆区动态的请求一定大小的内存，并在使用完之后还给堆区。动态分配和回收是堆区的特点，是向高地址扩展的内存区域，通常由程序员来管理
栈区：用于动态的存储函数之间的调用关系，以保证调用函数在返回时恢复到母函数中继续执行，是由操作系统来管理的。

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栈区

栈是向低地址扩展的数据结构，入栈时是从高地址向低地址扩展，是一块连续的内存的区域。通常用来存储局部变量。栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在windows下，栈的默认大小是2M，如果申请的空间超过栈的剩余空间，将提示overflow

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堆区

堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，堆的大小受限于计算机的虚拟内存。
操作系统中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
由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多余的那部分重新放入空闲链表中。
对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址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

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区别

申请方式

栈：由系统自动分配。
堆：需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数例如p1=(char *)malloc(10)

申请效率

栈：系统自动分配，速度比较快，但是程序员无法控制
堆：由程序员分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来方便

二、堆栈基础——函数调用

函数调用时，将借助系统栈来完成函数状态的保存和恢复

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主函数中调用函数A，函数A又调用的函数B，函数B的返回值加上一个值作为函数A的返回值，最后函数A的返回结果作为主函数的返回值

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这些代码区中精确的跳转都是在与系统栈巧妙的配合过程中完成的。
当函数被调用时，系统栈会为这个函数开辟一个新的栈帧，并把它压入栈中。每个栈帧对应着一个未运行完的函数。栈帧中保存了该函数的返回地址和局部变量。从逻辑上讲，栈帧就是一个函数执行的环境：函数参数、函数的局部变量、函数执行完后返回到哪里等待。
当函数返回时，系统栈会自动弹出该函数所对应的的栈帧，弹出栈帧意味着这个函数执行完毕。

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函数调用的步骤

栈是先进后出的数据结构

（1）参数入栈——将参数从右向左依次压入系统栈中
（2）返回地址入栈——将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中，供函数返回时继续执行
（3）代码区跳转——处理器从当前代码区跳转到被调用函数的入口（就是跳转到被调用的函数处，再取指令时就从被调用的函数的代码区开始取指令）
（4）栈帧调整。取指令时，会包括栈帧调整。具体包括
保存当前栈帧状态值，已备后面恢复本栈帧时使用。
将当前栈帧切换到新栈帧。

三、堆栈基础——常见寄存器和栈帧

寄存器

寄存器是中央处理器CPU的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可以用来暂存指令、数据和地址。我们常常看到32位CPU、64位CPU这样的名称，其实指的就是寄存器的大小。32位CPU寄存器大小就是4字节。CPU越大说明CPU一次处理的数据就越多
为了缓解CPU和内存效率不对等的问题，CPU自带一级缓存和二级缓存，但是这些缓存还是不够快，于是将一些最常访问的数据存放在寄存器中（寄存器的读写速度比内存快很多），CPU优先读取寄存器，再由寄存器跟内存交换数据。