其實(shí)我們都知道，計(jì)算機(jī)內(nèi)存本來就是一塊內(nèi)存,沒有堆棧之分。

在學(xué)編程的時(shí)候，我們應(yīng)該都聽過一句話 “如果程序結(jié)束之后仍然想要訪問那一段數(shù)據(jù)就要用堆”，我想這個(gè)其實(shí)就是你疑問的關(guān)鍵了，堆和棧都有其自己的獨(dú)特性，可能你了解這兩個(gè)東西，但是我還是解釋下，以免別的小伙伴在看答案的時(shí)候，不知道。

棧：就像我第一句話說的，本沒有什么堆棧之分，但是編程語言的出現(xiàn)，就有了一個(gè)概念“函數(shù)”，這個(gè)函數(shù)之間是可以相互調(diào)用的（就像我們傳遞東西，比如：胡小然 將東西傳遞 胡小然2 將東西傳遞 胡小然3，之后需要從后面向前面反饋傳遞結(jié)果，這個(gè)傳遞的過程我們就可以理解為調(diào)用），那就出現(xiàn)了前后之分，這就是調(diào)用隊(duì)列了，那這個(gè)隊(duì)列有個(gè)什么特點(diǎn)呢，那就是先被調(diào)用進(jìn)入隊(duì)列的要最后出去，就是我們常說的先進(jìn)后出（FILO），那么這時(shí)棧就出現(xiàn)了，而且它還有一個(gè)特點(diǎn)那就是線程獨(dú)有（所以可以存放我們的臨時(shí)變量），生命周期是隨線程的。當(dāng)然我所說的是內(nèi)存棧的意思，其實(shí)“?！本褪莻€(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種限定僅在表尾進(jìn)行插入和刪除操作的線性表，這個(gè)特性不正好是符合我剛才說的FILO嘛。所以你可以這么理解c++或者java（jvm）中的內(nèi)存棧的概念，就是編程語言的作者為了管理內(nèi)存使用了“?！边@種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（說的再細(xì)點(diǎn)就是現(xiàn)代CPU體系結(jié)構(gòu)決定了棧是管理函數(shù)調(diào)用和局部變量的最佳數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因?yàn)镃PU已經(jīng)提供了現(xiàn)成的指令）。

堆：可算是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，好像我們經(jīng)常使用的二叉樹。內(nèi)存堆這個(gè)解釋起來就更簡(jiǎn)單了，就是一塊能自由分配的內(nèi)存。它允許程序在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)某個(gè)大小的內(nèi)存空間，比如：程序員向操作系統(tǒng)申請(qǐng)一塊內(nèi)存，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí)，會(huì)遍歷一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn)，然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除，并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序。其特點(diǎn)就是分配的速度較慢，地址不連續(xù)，容易碎片化并且是由程序員申請(qǐng)，同時(shí)也必須由程序員負(fù)責(zé)銷毀，否則導(dǎo)致內(nèi)存泄露。像在java這種高級(jí)語言中，我們不比擔(dān)心內(nèi)存回收的問題，那是因?yàn)閖vm已經(jīng)在幫我們處理了。

上面說了這么多，就是想說明一下內(nèi)存棧和內(nèi)存堆出現(xiàn)的意義和作用，所以答案就出來了，那就是不能“只用堆或者全部只用?！蹦菢游覀兂绦虻恼{(diào)用和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都會(huì)出現(xiàn)問題。

好了，上面只是我自己一些理解，不對(duì)的地方還請(qǐng)大家指出，也希望對(duì)題主的疑問有幫助。

一個(gè)非常好的問題。堆棧是典型的兩類內(nèi)存分配方式，都是為了優(yōu)化內(nèi)存的使用，各有特點(diǎn)，用在不同的場(chǎng)景中。

一，棧

棧具有先進(jìn)后出，后進(jìn)先出特性，連續(xù)存儲(chǔ)，操作簡(jiǎn)單，使用方便，無需管理，大部分芯片都對(duì)棧提供芯片級(jí)別的硬件支持，只需要移動(dòng)指針就可以快速實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配和回收。比如局部變量使用棧內(nèi)存，減少不必要的內(nèi)存分配管理。

棧創(chuàng)建和刪除的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)，速度快。但是不利于管理大內(nèi)存，棧中的數(shù)據(jù)大小和生存周期都是確定的，缺乏靈活性。

二，堆

堆內(nèi)存的管理機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，有一套相應(yīng)的分配策略，防止大量小碎片出現(xiàn)，同時(shí)加快查找。堆用于動(dòng)態(tài)創(chuàng)建分配內(nèi)存，創(chuàng)建和刪除節(jié)點(diǎn)的時(shí)間復(fù)雜度是O(logn)。

堆的回收機(jī)制也復(fù)雜很多，根據(jù)內(nèi)存大小不同，數(shù)據(jù)生命周期不同，采用相應(yīng)的回收機(jī)制，涉及操作系統(tǒng)的堆管理。

因?yàn)槎褍?nèi)存的管理和申請(qǐng)相對(duì)復(fù)雜，更消耗系統(tǒng)資源，通常生命周期更長(zhǎng)使用范圍更廣的全局變量使用堆內(nèi)存。

我是工作多年的Web應(yīng)用架構(gòu)師，歡迎關(guān)注我，了解更多IT專業(yè)知識(shí)。

堆和棧是不能相互替代的。程序的結(jié)構(gòu)是前部是棧，中部是程序體，后部是堆。前部和中部是鏈接的時(shí)候由編譯器算好了的，執(zhí)行過程中是固定不變的。而后部則可以隨著程序的執(zhí)行而改變長(zhǎng)度。

那么為什么要把內(nèi)存分成堆和棧呢？

棧是用來存儲(chǔ)程序初期設(shè)定的變量的，這些變量在程序執(zhí)行之前就要準(zhǔn)備好。因此棧要放在程序的前部并且固定位置，否則程序就不知道該到那里去找這些變量。而程序的運(yùn)行結(jié)果往往是不能預(yù)先確定的，所以把堆放在后部以便可以提供足夠的內(nèi)存保存運(yùn)算結(jié)果。

至于棧用先進(jìn)后出的方式，讀寫速度高，這是針對(duì)它的長(zhǎng)度固定的特征設(shè)計(jì)出來的。而堆為了保持可擴(kuò)張的特性，也設(shè)計(jì)了類似于二叉樹的索引方式，以便可以高速地尋址，并可以方便地釋放內(nèi)存空間。

在物理上看堆和棧都是進(jìn)程在內(nèi)存里分配的一塊區(qū)域。

從邏輯上看，他們的存取算法不同。棧是一種先進(jìn)后出的算法。適合用于滿足程序的方法調(diào)用數(shù)據(jù)，也就是調(diào)用方法棧。棧就像雜技表演里的一層層地把人落上去再一個(gè)一個(gè)下來一樣。

而堆就是一種隨機(jī)訪問的存取算法。適合存儲(chǔ)程序中的數(shù)據(jù)對(duì)象。堆就像停車場(chǎng)的停車位一樣。

堆、棧在程序運(yùn)行時(shí)有不同的特征和意義，兩者都不能替代對(duì)方。

堆，是自由分配的內(nèi)存，幾乎在程序運(yùn)行的任意時(shí)間都可以申請(qǐng)獲得任意的大小（假設(shè)空閑內(nèi)存充足），使用完之后在任意時(shí)間都可以釋放。堆靈活的使用規(guī)則可以提高內(nèi)存的使用效率，就是在需要時(shí)按需分配，不需要時(shí)釋放以作他用。

棧，是遵守后進(jìn)先出順序的內(nèi)存，只有運(yùn)行到所在的作用域才會(huì)分配，在作用域內(nèi)屏蔽掉之前同名的內(nèi)存的訪問，在退出作用域時(shí)釋放掉以讓之前同名的內(nèi)存能被訪問。棧的后進(jìn)先出順序有效地解決同名內(nèi)存的問題，并有助于編程者掌控邏輯結(jié)構(gòu)（例如函數(shù)調(diào)用等）。

如果把內(nèi)存比作火箭的推進(jìn)器，堆就是助推器，棧是主體的各級(jí)推進(jìn)器。助推器可根據(jù)實(shí)際需要不安裝、少安裝或多安裝，并且可隨時(shí)分離。主體各級(jí)推進(jìn)器，要先安裝最高一級(jí)再安裝下一級(jí)，最后安裝一級(jí)推進(jìn)器，使用的時(shí)候和安裝是相反的順序，只有下一級(jí)的推進(jìn)器分離了才能使用上一級(jí)的。

正是各種內(nèi)存不同的使用規(guī)則，才能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)中各種各樣的需求，模擬出現(xiàn)實(shí)中的事物。因此不能只用?；蛑挥枚?。

這個(gè)問題其實(shí)是一類問題。

就類似于電腦為什么要分內(nèi)存和硬盤？為什么又有單獨(dú)的CPU ？

買的鍵盤為何每個(gè)按鈕又都能拆下來？

用設(shè)計(jì)的一種思想解答最合適不過，那就是——解耦。

為什么要解耦，什么情況下要解耦呢？

當(dāng)我們要處理的問題越復(fù)雜的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有兩種解決思路，一種是在曾經(jīng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，去不斷的豐富功能，這樣耦合就很強(qiáng)，容易出現(xiàn)一損俱損。而且不利于維護(hù)，效率一般也不高。因?yàn)闆]有對(duì)不同的問題應(yīng)用最合適的工具，最合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)風(fēng)格等。

那么解耦之后呢，那就簡(jiǎn)單了，每個(gè)部分根據(jù)對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)，去運(yùn)用更合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者設(shè)計(jì)風(fēng)格去處理，這樣每個(gè)部分的執(zhí)行效率就很高。而且，松耦合也更易分開維護(hù)，不容易出現(xiàn)一損俱損。

經(jīng)濟(jì)學(xué)里有勞動(dòng)分工的概念，其實(shí)與這里的分開處理有異曲同工之妙。

分工了，每個(gè)人或者每個(gè)部分就可以最大化局部處理的效率，這樣整體效率就提升了很多。

希望我們都不要只局限在自己所研究的領(lǐng)域去研究問題，嘗試從更多其它的領(lǐng)域去分析類似的問題。這樣，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)埋藏在具體問題背后的基本問題。用哲學(xué)的話來看，那就是，由具體問題抽象到一般問題，然后再應(yīng)用一般問題，去大范圍解決類似的規(guī)?；唧w問題。古話有句話叫做觸類旁通，也就是這個(gè)意思。

堆是用戶請(qǐng)求的內(nèi)存區(qū)域，由用戶維護(hù)，比如malloc()。棧是程序自己建立的臨時(shí)空間有程序自己維護(hù)，比如調(diào)用函數(shù)，函數(shù)的形參會(huì)產(chǎn)生棧，函數(shù)調(diào)用完畢程序自己清除。而malloc()分配的就是堆，用完要用free釋放，其他new、delete也差不多。另外棧是要占用CPU寄存器的，所以空間有限，但訪問速度快。堆空間大可以隨意。

堆和棧是兩種不同的方式，其他先進(jìn)先出，后進(jìn)先出的區(qū)別我認(rèn)為并不重要。還是在于它們的分配是使用差別。了解了這些你就可以知道全部用堆或者全部用棧都是不可能的。另外再次鄙視一下那些用Java的討論堆棧的，Java你寄存器在哪里都不知道，堆棧對(duì)你們有意義嗎？

堆棧內(nèi)存區(qū)分，主要是基于程序執(zhí)行效率以及方便管理的目的。這就好比飛機(jī)為什么要在飛機(jī)場(chǎng)起飛而不是火車站。

堆主要是存放實(shí)例化的對(duì)象，有小對(duì)象也有大對(duì)象，而且這個(gè)實(shí)例化的操作比較頻繁，因?yàn)榭赡苄枰獙?shí)例化的對(duì)象比較多，內(nèi)存回收也有延遲，所以堆內(nèi)存一般會(huì)分配比較大的配額，但也不能太大，太大浪費(fèi)，太小可能導(dǎo)致內(nèi)存溢出，而且還有一些老年代的對(duì)象可能會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間駐足于堆內(nèi)存。對(duì)象在內(nèi)存里面的分配可能是連續(xù)的，也可能是分散的，這取決于內(nèi)存分配策略和垃圾回收策略。

棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是先進(jìn)后出，所以這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較適合程序方法的調(diào)用，最先被調(diào)用的方法的棧幀在棧的最下面，最后被調(diào)用方法的棧幀在棧的最上面，每個(gè)方法調(diào)用結(jié)束(出棧)，其所屬棧幀內(nèi)存釋放。每個(gè)方法執(zhí)行時(shí)需要的棧幀的內(nèi)存在程序編譯時(shí)就已經(jīng)確定了。方法的調(diào)用深度也不能沒有限制否則可能導(dǎo)致堆棧溢出，特別是方法的遞歸調(diào)用。

硬件上這兩者并沒有什么特別的不同，主要是邏輯上的區(qū)別，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理，因?yàn)闉榱颂岣邇?nèi)存的使用效率，要及時(shí)釋放不需要的內(nèi)存，有的內(nèi)存需要一直使用，有的內(nèi)存只是臨時(shí)占用，前者就是堆 ，后者就是棧。理論上全用堆是可行的，但是這就要求程序員自己管理內(nèi)存，不要操作系統(tǒng)介入，記得及時(shí)釋放，否則很快就會(huì)消耗完。

我都開始懷疑這種問題是不是某個(gè)技術(shù)號(hào)自編自導(dǎo)自演的一場(chǎng)表演了