Diferença entre Heap e Stack em C++

Antes de mais nada, esse post tem como objetivo iniciar uma discussão sobre esse assunto e possivelmente tirar umas dúvidas da galera que, assim como eu, ta estudando C++ seja na faculdade ou por conta própria. Então fico feliz com toda e qualquer interação/sugestão.

O que é Heap e Stack?

Heap e Stack são partes da memória que é alocada (memory allocation) para poder rodar nossas aplicações, memória essa que é utilizada pra guardar informações necessárias para a solução, sejam elas variáveis ou arquivos que o programa deverá ler para executar o que ele precisa executar.

Dito isso, uma das diferênças entre essas partes é em como elas vão nos dar a informação que procuramos durante a parte de memory allocation, fazendo com que a solução fique mais pesada ou mais lenta se forem usadas de maneira equivocada.

Vendo pela nomeclatura, alocação em Stack (Stack Allocation) nos remete a alocação em Pilha. O que isso significa? Justamente o que diz na estrutura de dados: é uma pilha de memória sendo alocada uma após a outra, do tamanho exato que é necessário para que o programa funcione, e isso ocasiona que esse tipo de alocação seja extremamente rápido e além disso, toda a memória que foi separada em Stack, no momento em que o programa sai do escopo em que ela foi alocada, é instantâneamente liberada, tornando esse tipo de alocação também muito eficiente.

Beleza, mas como que é a diferença entre esses dois tipos de alocação em código? Um ponto bem nítido de quando algo é alocado no Heap é o uso da keyword new, já quando é alocado no Stack, é uma declaração convencional rvalue = lvalue.

Exemplo:

int main()
{
    // Isso é uma alocação na Stack
    int value = 1;
    int* pValue = &value;

    // Isso é uma alocação no Heap
    int* hValue = new int;
    *hValue = 5;

    std::cin.get();
}

Pelo fato de utilizarmos a keyword new, ou malloc (Memory Allocation) na alocação no Heap, torna-se necessário que essa memória seja manualmente liberada assim que for terminado o seu uso, com o uso da keyword delete.

Conclusão

Por fim, pelo o que entendi, é preciso evitar ao máximo a alocação de memoria em Heap pois pode causar um custo de execução maior pra solução quando utilizada equivocadamente.