堆和栈的增长方向为什么通常是相反的？

前言

数据结构中，堆（heap）与栈（stack）是两个常见的数据结构，它们的存在都是为了优化内存，提高使用效率，各有特点，理解二者的定义、用法与区别，能够利用堆与栈解决很多实际问题。

栈：由操作系统（编译器）自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等

堆：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时由OS回收

内存分配图

通过下图了解常用的堆栈内存分配和增长方向：

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增长方向及原因

堆（heap）的增长方向是向上增长，即低地址向高地址增长。

栈（stack）的增长方向是向下增长，即高地址向低地址增长。

堆和栈的增长方向不一致可以让空闲的内存能最大程度的被使用。

能够确定栈的起始地址。

从内存分配图来看，假设栈（stack）的增长方向也是向上增长，那么栈空间的起始位置就要事先固定下来，在栈和堆的总内存大小确定的时候，一个分配多了。另一个分配少了，在不同程序中内存的使用情况不同，有些栈用的多，有些堆用的多。

所以就很有可能出现这种情况：一个程序因为栈溢出而崩溃的时候，其实它还有大量闲置的堆空间没有被使用，但是我们却无法使用这些闲置的堆空间。所以最好的办法就是让堆和栈一个向上涨，一个向下涨，这样它们就可以最大程度地共用这块剩余的地址空间，达到利用率的最大化！

并且在栈和堆的总内存大小已经确定的情况下，不用考虑程序中堆栈的不同使用情况下就能先确定栈的起始地址。

当然，现在的有些芯片在编译时可以指定栈的增长方向，不过常用的还是向下增长。