堆棧是計算機中很常見的一個概念，而數據結構中的堆棧和內存分配中的堆棧又存在着一些區別，下面將分別介紹數據結構中的堆棧和內存分配中的堆棧。
1. 數據結構中的堆棧
在數據結構中我們常說的堆棧其實指的是棧(Stack)，而堆(Heap)和棧(Stack)都是一種數據項按序排列的數據結構。
1.1 數據結構中的堆(Heap)
在數據結構中，堆是一種經過排序的樹形數據結構，每個結點都有一個值。如我們常說的最大堆、最小堆，所以堆在查找相關數據的時候不需要查看全部數據，可以根據結點值來進行查找。
1.2 數據結構中的棧(Stack)
棧是一種具有後進先出性質的數據結構，也就是說後存放的先取，先存放的後取。這就如同我們要取出放在箱子裏面底下的東西（放入的比較早的物體），我們首先要移開壓在它上面的物體（放入的比較晚的物體）。
2. 內存分配中的堆棧
內存分配中的堆棧和數據結構中的堆棧概念有較大區別，內存分配的堆和棧都指的是內存空間，而Java中的堆棧和C中的堆棧也存在一些區別。
2.1 C中的堆棧
內存中的棧區處於相對較高的地址，棧區是向下增長的，棧中分配局部變量空間。堆區是向上增長的，用於分配程序員申請的內存空間。下面是一個經典的代碼實例
//main.cpp
int a = 0; //全局初始化區
int a = 0; //全局初始化區
char *p1; //全局未初始化區
main() {
int b; //棧
char s[] = "abc"; //棧
char *p2; //棧
char *p3 = "123456"; //123456\0在常量區，p3在棧上。
static int c = 0; //全局（靜態）初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
//分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}
可以看出，棧是系統自動分配的，但是堆需要程序員自己申請。同時，棧空間是自動自動回收的，即數據值存在於程序運行週期中，運行過後就釋放；但是堆空間上的數據需要程序員自己釋放，如果不釋放，可以一直訪問。
2.1.1 堆和棧內存申請後系統的響應
**棧：**只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將爲程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出。
**堆：**首先應該知道操作系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閒結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鏈表中。
2.1.2 堆和棧申請大小的限制
**棧：**在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閒內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存，由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
2.1.3 堆和棧的存取效率
char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；
但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。
比如：
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應的彙編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al```
堆和棧的區別可以引用一位前輩的比喻來看出：
使用棧就象我們去飯館裏吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。比喻很形象，說的很通俗易懂，不知道你是否有點收穫。
2.2 java中的堆和棧
如上圖所示，當創建變量s時，會進入到棧內存，將Student s放入棧內存中，然後new一個堆內存空間來存儲Student()對象，堆內存中有Student()對象的成員變量和成員方法，在實例化對象時可以對其進行賦值。
2.2.1 棧內存
棧內存首先是一片內存區域，存儲的都是局部變量。程序運行的時候，方法先進棧，然後再定義變量，變量有自己的作用域，一旦離開作用域，變量就會被釋放。
2.2.2 堆內存
堆內存存儲的是數組和對象，凡是new建立的都是在堆中，和C中的堆內存相同，Java中堆是不會隨時釋放，但是在Java中有獨特的垃圾回收機制，可以不定時的對堆進行自動回收，所以在Java中不需要程序員自己釋放堆。
參考資料：
https://www.cnblogs.com/jiahuafu/p/8575044.html
https://blog.csdn.net/yingms/article/details/53188974
https://www.php.cn/faq/416802.html
