堆和栈的区别?内存堆和栈的区别

生活常识 2023-05-08 13:17生活常识www.pifubingw.cn

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堆,栈,堆栈的区别 .

一个程序一般分为3段:text段,data段,bss段 text段:就是放程序代码的,编译时确定,只读, data段:存放在编译阶段(而非运行时)就能确定的数据,可读可写 就是通常所说的静态存储区,赋了初值的全局变量和静态变量存放在这个区域,常量也存放在这个区域 bss段:定义而没有赋初值的全局变量和静态变量,放在这个区域 这个够不够清楚呢? 堆栈就是栈的简称。 堆和栈的区别 一、预备知识—程序的内存分配 一个由cC++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。 3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放 4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。 二、例子程序 这是一个前辈写的,非常详细 main.cpp int a = 0; 全局初始化区 char p1; 全局未初始化区 main() { int b; 栈 char s[] = abc; 栈 char p2; 栈 char p3 = 123456; 1234560在常量区,p3在栈上。 static int c =0; 全局(静态)初始化区 p1 = (char )malloc(10); p2 = (char )malloc(20); 分配得来得10和20字节的区域就在堆区。 strcpy(p1, 123456); 1234560放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的123456优化成一个地方。 } 二、堆和栈的理论知识 2.1申请方式 stack: 由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间 heap: 需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数 如p1 = (char )malloc(10); 在C++中用new运算符 如p2 = (char )malloc(10); 注意p1、p2本身是在栈中的。 2.2 申请后系统的响应 栈只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。 堆应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时, 会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。 2.3申请大小的限制 栈在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。,能从栈获得的空间较小。 堆堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。 2.4申请效率的比较 栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。 堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. ,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。速度快,也最灵活。 2.5堆和栈中的存储内容 栈 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。 当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。 堆一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。 2.6存取效率的比较 char s1[] = aaaaaaaaaaaaaaa; char s2 = bbbbbbbbbbbbbbbbb; aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的; 而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的; ,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。 比如 #include void main() { char a = 1; char c[] = 1234567890; char p =1234567890; a = c[1]; a = p[1]; return; } 对应的汇编代码 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 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。 2.7小结 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出 使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,自由度小。 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,比较符合自己的口味,而且自由度大。

Stack栈和Heap堆的区别

堆和栈的区别   一、堆栈空间分配区别   1、栈(操作系统)由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈;   2、堆(操作系统) 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表。   二、堆栈缓存方式区别   1、栈使用的是一级缓存, 通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放;   2、堆是存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。   三、堆栈数据结构区别   堆(数据结构)堆可以被看成是一棵树,如堆排序;   栈(数据结构)一种先进后出的数据结构。

堆和栈的区别是啥?

堆和栈的区别一.堆栈空间分配区别 1.栈(操作系统)由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈; 2.堆(操作系统) 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表。 二.堆栈缓存方式区别 1.栈使用的是一级缓存, 他们通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放; 2.堆是存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。 三.堆栈数据结构区别 堆(数据结构)堆可以被看成是一棵树,如堆排序; 栈(数据结构)一种先进后出的数据结构。 扩展资料 堆支持以下的基本: 1.build:建立一个空堆; 2.insert:向堆中插入一个新元素; 3.update将新元素提升使其符合堆的性质; 4.get获取当前堆顶元素的值; 5.delete删除堆顶元素; 6.heapify使删除堆顶元素的堆成为堆。 某些堆实现还支持其他的一些操作,如斐波那契堆支持检查一个堆中是否存在某个元素。 栈的基本算法 1.进栈(PUSH)算法 ①若TOP≥n时,则给出溢出信息,作出错处理(进栈前检查栈是否已满,满则溢出;不满则作②); ②置TOP=TOP+1(栈指针加1,指向进栈地址); ③S(TOP)=X,结束(X为新进栈的元素); 2.退栈(POP)算法 ①若TOP≤0,则给出下溢信息,作出错处理(退栈前先检查是否已为空栈, 空则下溢;不空则作②); ②X=S(TOP),(退栈后的元素赋给X) ③TOP=TOP-1,结束(栈指针减1,指向栈顶)。 参考资料百度百科堆 百度百科栈

java中堆和堆栈有什么区别

java中堆(heap)和堆栈(stack)有什么区别 stack 和 heep 都是内存的一部分 stack 空间小,速度比较快, 用来放对象的引用 heep 大,一般所有创建的对象都放在这里。 栈(stack):是一个先进后出的数据结构,通常用于保存方法(函数)中的参数,局部变量. 在java中,所有基本类型和引用类型都在栈中存储.栈中数据的生存空间一般在当前scopes内(就是由{...}括起来的区域). 堆(heap):是一个可动态申请的内存空间(其记录空闲内存空间的链表由操作系统维护),C中的malloc语句所产生的内存空间就在堆中. 在java中,所有使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储,当垃圾回收器检测到某对象未被引用,则自动销毁该对象.所以,理论上说java中对象的生存空间是没有限制的,只要有引用类型指向它,则它就可以在任意地方被使用. 1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。 2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。,栈数据可以共享,详见第3点。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。 3. Java中的数据类型有两种。 一种是基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并没有string的基本类型)。 这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。值得注意的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。 ,栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们定义 int a = 3; int b = 3; 编译器先处理int a = 3;它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。 这样,就出现了a与b均指向3的情况。特别注意的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。 假定两个类对象的引用指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。 相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。 如上例,我们定义完a与b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存放4的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。a值的改变不会影响到b的值。 另一种是包装类数据,如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中,Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。 4.String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String(abc);的形式来创建,也可以用String str = abc;的形式来创建(作为对比,在JDK 5.0之前,你从未见过Integer i = 3;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换!)。 前者是规范的类的创建过程,即在Java中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过new()的形式来创建。Java中的有些类,如DateFormat类,可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类,似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单例模式来返回类的实例,只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的,而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = abc;中,并没有通过new()来创建实例,是不是违反了上述原则?其实没有。 5. 关于String str = abc的内部工作。Java内部将此语句转化为以下几个步骤 (1)先定义一个名为str的对String类的对象引用变量String str; (2)在栈中查找有没有存放值为abc的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为abc的地址,接着创建一个新的String类的对象o,并将o的字符串值指向这个地址,而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为abc的地址,则查找对象o,并返回o的地址。 (3)将str指向对象o的地址。 值得注意的是,一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = abc;这种场合下,其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用! 为了更好地说明这个问题,我们可以通过以下的几个代码进行验证。 String str1 = abc; String str2 = abc; System.out.println(str1==str2); true 注意,我们这里并不用str1.equals(str2);的方式,因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号,根据JDK的说明,只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是,str1与str2是否都指向了同一个对象。 结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。 我们再来更进一步,将以上代码改成 String str1 = abc; String str2 = abc; str1 = bcd; System.out.println(str1 + , + str2); bcd, abc System.out.println(str1==str2); false 这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改为bcd时,JVM发现在栈中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。 事实上,String类被设计成为不可改变(final)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。 再修改原来代码 String str1 = abc; String str2 = abc; str1 = bcd; String str3 = str1; System.out.println(str3); bcd String str4 = bcd; System.out.println(str1 == str4); true str3这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而实现栈中数据的共享。 我们再接着看以下的代码。 String str1 = new String(abc); String str2 = abc; System.out.println(str1==str2); false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 String str1 = abc; String str2 = new String(abc); System.out.println(str1==str2); false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。 6. 数据类型包装类的值不可修改。不仅仅是String类的值不可修改,所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。 7. 结论与建议 (1)我们在使用诸如String str = abc;的格式定义类时,总是想地认为,我们创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为abc的String类。清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。 (2)使用String str = abc;的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String(abc);的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。 (3)当比较包装类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==。 (4)由于String类的final性质,当String变量需要经常变换其值时,应该考虑使用StringBuffer类,以提高程序效率。

堆和栈的区别是啥?

堆和栈的区别一.堆栈空间分配区别 1.栈(操作系统)由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈; 2.堆(操作系统) 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表。 二.堆栈缓存方式区别 1.栈使用的是一级缓存, 他们通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放; 2.堆是存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。 三.堆栈数据结构区别 堆(数据结构)堆可以被看成是一棵树,如堆排序; 栈(数据结构)一种先进后出的数据结构。 扩展资料 堆支持以下的基本: 1.build:建立一个空堆; 2.insert:向堆中插入一个新元素; 3.update将新元素提升使其符合堆的性质; 4.get获取当前堆顶元素的值; 5.delete删除堆顶元素; 6.heapify使删除堆顶元素的堆成为堆。 某些堆实现还支持其他的一些操作,如斐波那契堆支持检查一个堆中是否存在某个元素。 栈的基本算法 1.进栈(PUSH)算法 ①若TOP≥n时,则给出溢出信息,作出错处理(进栈前检查栈是否已满,满则溢出;不满则作②); ②置TOP=TOP+1(栈指针加1,指向进栈地址); ③S(TOP)=X,结束(X为新进栈的元素); 2.退栈(POP)算法 ①若TOP≤0,则给出下溢信息,作出错处理(退栈前先检查是否已为空栈, 空则下溢;不空则作②); ②X=S(TOP),(退栈后的元素赋给X) ③TOP=TOP-1,结束(栈指针减1,指向栈顶)。 参考资料百度百科堆 百度百科栈

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