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##Definições

###Pilha

Na pilha, são guardados objetos alocados dentro de escopos de funções incluindo variáveis locais das funções, argumentos, endereços das áreas de código sendo executadas antes de outras chamadas de função, retorno de funções.

A alocação de memória ocorre de forma sequencial e, como a posição desses objetos é conhecida durante o tempo de compilação, nós podemos atribuir nomes próprios a esses objetos e acessá-los diretamente. Quando um objeto que é alocado no stack sai de seu respectivo escopo, o objeto é automaticamente deletado. Então você não precisa se preocupar com alocação e desalocação de memória com objetos da pilha mas atenção, o stack tem um tamanho limitado.

###Heap

O heap é o local de memória adequado para alocar muitos objetos grandes, pois esta seção do programa é bem maior que a pilha, e seu tamanho é limitado apenas pela memória virtual disponível na sua máquina. Os objetos alocados no heap são todos aqueles alocados usando new ou malloc() (objetos alocados dinamicamente). Como a posição em que esses objetos vão estar durante a execução do programa é desconhecida em tempo de compilação, a única forma de acessá-los é via Pointeros. Deve lembrar-se de controlar a desalocação desses objetos, pois não são destruídos automaticamente.

##Repostas

Algum deles é mais rápido que o outro? Se um é claramente mais rápido, por que existe o outro?

A Pilha (Stack) é mais rápida pois as variáveis/objetos são criados em tempo de compilação, a pilha não se estende pela memoria virtual da máquina (HD) logo em algum momento um objeto/variável alocado no Heap podem estar armazenado no HD e logo este deverá ser carregado na RAM.

Faz diferença se estou usando, por exemplo, Assembly, C, Java, ou Javascript, Windows ou Linux? Isso é controlado pela "linguagem" ou pelo sistema operacional?

Linguagens como Java e Python possuem um Garbage Collector que remove da memoria objetos e variáveis que já não estão mais sendo referenciados. Quanto a diferença entre SOs pode haver uma quanto ao endereçamento, esta questão acho que pode ser melhor explicada com este link para o SOen

Referência: http://www.unidev.com.br/index.php?/topic/55299-entendendo-as-divis%C3%B5es-de-mem%C3%B3ria-stack-heap-global-e-code/

Ricardo
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