堆叠堆叠

记忆不会成为支离破碎的本地变量, 只能对堆叠大小(依赖的)变量进行限制, 无法调整大小

堆肥

可在全球范围内访问变量,没有内存大小的限制(相对而言)更慢的存取,没有保证有效使用空间的保障,随着分配内存区块,内存可能会随着时间而变得支离破碎,然后释放后,你必须管理内存(你负责分配和释放变量),变量可以使用地环调整大小()

堆栈是内存的一部分,可以通过若干关键组装语言指令来操作,例如“pop”(从堆叠中移动并返回一个值)和“push”(将一个值推到堆叠中),但也可以调用(调用子例程 - 将地址推到堆叠中)和返回( 从子例程返回 - 将堆叠的地址从堆叠中跳出并跳到堆叠中)。这是堆叠指针登记册下方的内存区域,可以根据需要设置。堆叠也用于 pa 。

堆积是操作系统向一个应用程序提供的内存的一部分, 通常通过像马洛克这样的音响。 在现代套管上, 这个内存是一组只有呼叫程序才能进入的页面 。

堆叠的大小在运行时确定, 一般在程序启动后不会增长。 在 c 程序中, 堆叠需要足够大, 以保持每个函数中所有声明的变量。 堆叠会按需要动态增长, 但 巨头最终会发出呼唤( 它会增加的堆积量通常超过 merloc 要求的值, 这样至少有些未来的中枢不需要返回内核来获取更多的内核内存 。 此行为通常可以自定义 )

因为您在启动程序前已经分配了堆叠, 所以在您使用堆叠之前, 您从不需要在使用堆叠前使用滚动, 所以在实际操作中这是一个小的优势。 实际上, 很难预测什么是快速的,什么是缓慢的, 在拥有虚拟内存子系统的现代操作系统中, 因为这些页面是如何被安装的, 在哪里存储的, 是一个执行细节 。

其他答案只是避免解释静态分配意味着什么。 所以我会解释三种主要分配形式,以及它们通常与下面的堆积、堆叠和数据段的关系。 我还会在 c/c++ 和 python 中展示一些例子,以帮助人们理解。

静态( 静态分配) 变量没有在堆叠上分配。 不要假设- 许多人只是因为“ 静态” 听起来像“ 堆叠 ” 。 它们实际上既不存在于堆叠中, 也不存在于堆叠中。 它们属于所谓的数据段 。

然而,一般而言,最好考虑“范围”和“终生”,而不是“堆积”和“堆积”。

范围指代码中哪些部分可以访问变量。 我们一般认为本地范围(只能通过当前函数访问)与全球范围(任何地方都可以访问)不同,尽管范围可能变得更加复杂。

当一个变量在程序执行期间被分配和交易时, 其使用寿命值是指变量在程序执行期间被分配和交易。 我们通常会想到静态分配( 在整个程序期间会持续不变, 使得它可用于在多个函数调用中存储相同的信息), 而会想到自动分配( 仅在对函数的单次调用中持续不变, 使得它可用于存储仅在您函数期间使用、 一旦完成即可丢弃的信息) 相对于动态

尽管大多数编译者和口译员在使用堆叠、堆堆堆等方面也采取了类似的做法,但只要行为正确,编译者有时会打破这些公约。例如,由于优化,本地变量可能只存在于登记册中,或者完全删除,即使大多数本地变量存在于堆叠中。正如在几个评论中所指出的,你可以自由实施一个甚至不使用堆叠或堆叠的编译者,但有些则可以使用

i 将提供一些简单的附加说明的 c 代码来说明所有这一切。 学习的最佳方式是在调试器下运行一个程序并观看行为。 如果您喜欢阅读 python, 跳到答案的结尾 :

// Statically allocated in the data segment when the program/DLL is first loaded
// Deallocated when the program/DLL exits
// scope - can be accessed from anywhere in the code
int someGlobalVariable;

// Statically allocated in the data segment when the program is first loaded
// Deallocated when the program/DLL exits
// scope - can be accessed from anywhere in this particular code file
static int someStaticVariable;

// "someArgument" is allocated on the stack each time MyFunction is called
// "someArgument" is deallocated when MyFunction returns
// scope - can be accessed only within MyFunction()
void MyFunction(int someArgument) {

    // Statically allocated in the data segment when the program is first loaded
    // Deallocated when the program/DLL exits
    // scope - can be accessed only within MyFunction()
    static int someLocalStaticVariable;

    // Allocated on the stack each time MyFunction is called
    // Deallocated when MyFunction returns
    // scope - can be accessed only within MyFunction()
    int someLocalVariable;

    // A *pointer* is allocated on the stack each time MyFunction is called
    // This pointer is deallocated when MyFunction returns
    // scope - the pointer can be accessed only within MyFunction()
    int* someDynamicVariable;

    // This line causes space for an integer to be allocated in the heap
    // when this line is executed. Note this is not at the beginning of
    // the call to MyFunction(), like the automatic variables
    // scope - only code within MyFunction() can access this space
    // *through this particular variable*.
    // However, if you pass the address somewhere else, that code
    // can access it too
    someDynamicVariable = new int;


    // This line deallocates the space for the integer in the heap.
    // If we did not write it, the memory would be "leaked".
    // Note a fundamental difference between the stack and heap
    // the heap must be managed. The stack is managed for us.
    delete someDynamicVariable;

    // In other cases, instead of deallocating this heap space you
    // might store the address somewhere more permanent to use later.
    // Some languages even take care of deallocation for you... but
    // always it needs to be taken care of at runtime by some mechanism.

    // When the function returns, someArgument, someLocalVariable
    // and the pointer someDynamicVariable are deallocated.
    // The space pointed to by someDynamicVariable was already
    // deallocated prior to returning.
    return;
}

// Note that someGlobalVariable, someStaticVariable and
// someLocalStaticVariable continue to exist, and are not
// deallocated until the program exits.

一个特别令人印象深刻的例子说明为什么区分寿命和范围很重要,那就是变量可以具有局部范围,但固定寿命——例如,在上文的代码样本中“某些局部可变性”。这些变量可以使我们共同但非正式的命名习惯非常混乱。例如,我们说“本地”通常是指“局部范围自动分配变量”,而我们说“全球范围”通常是指“全球范围静态分配变量”。 不幸的是,当我们说“本地”时,我们通常是指“全球范围的静态分配变量”。

C/c+++中的一些语法选择加剧了这一问题,例如许多人认为全球变数不是“静态”的,

int var1; // Has global scope and static allocation
static int var2; // Has file scope and static allocation

int main() {return 0;}

请注意, 在以上声明中加上关键词“ 静态” 会使 var2 无法具有全球范围。 然而, 全球 val1 具有静态分布 。 这不是直观的 。 因此, 我试图在描述范围时永远不要使用“静态” 一词, 而不是说“ 文件” 或“ 文件有限” 的范围。 但是许多人使用“静态” 或“ 静态范围” 来描述一个变量, 只能从一个代码文件中访问 。 在生命周期中, “ 静态” 总是意指从一个代码文件中访问的变量 。

有些人认为这些概念是c/c++/ 具体化的。 它们不是。 例如,下面的python样本说明了所有三种分配类型(在解释语言方面可能存在一些微妙的差异,我不会进入这里)。

from datetime import datetime

class Animal:
    _FavoriteFood = 'Undefined' # _FavoriteFood is statically allocated

    def PetAnimal(self):
        curTime = datetime.time(datetime.now()) # curTime is automatically allocatedion
        print("Thank you for petting me. But it's " + str(curTime) + ", you should feed me. My favorite food is " + self._FavoriteFood)

class Cat(Animal):
    _FavoriteFood = 'tuna' # Note since we override, Cat class has its own statically allocated _FavoriteFood variable, different from Animal's

class Dog(Animal):
    _FavoriteFood = 'steak' # Likewise, the Dog class gets its own static variable. Important to note - this one static variable is shared among all instances of Dog, hence it is not dynamic!


if __name__ == "__main__":
    whiskers = Cat() # Dynamically allocated
    fido = Dog() # Dynamically allocated
    rinTinTin = Dog() # Dynamically allocated

    whiskers.PetAnimal()
    fido.PetAnimal()
    rinTinTin.PetAnimal()

    Dog._FavoriteFood = 'milkbones'
    whiskers.PetAnimal()
    fido.PetAnimal()
    rinTinTin.PetAnimal()

# Output is:
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is tuna
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is steak
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is steak
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is tuna
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is milkbones
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.256000, you should feed me. My favorite food is milkbones

当调用函数时,当调用该函数的参数加上一些其他间接费用时,会将数据堆放到堆栈中。一些信息(例如返回何处)也存储在那里。当您在函数中声明变量时,该变量也会被分配到堆栈中。

分配堆栈非常简单, 因为您总是在分配的反向顺序中进行排列。 在输入函数时会添加堆叠材料, 当退出时相应的数据会被删除。 这意味着您往往会留在堆栈的狭小区域, 除非您调用许多函数来调用其他函数( 或者创建循环解决方案 ) 。

堆积堆是一个通用名称, 用于您将创建的数据放在哪里 。 如果您不知道您的程序将创建多少飞船, 您可能会使用新的( 或商场或等效的) 操作器来创建每艘飞船 。 此分配将会停留一段时间, 因此我们很可能释放的东西 以不同于我们创建的顺序 。

因此,堆积要复杂得多,因为最终会出现一些未使用的记忆区域,这些区域与块间断 — — 内存会变得支离破碎。 找到您需要的大小的自由记忆是一个困难的问题。 这就是为什么应该避免堆积( 尽管它仍然经常被使用 ) 。

执行堆叠和堆叠通常要到运行时间 / os. 通常游戏和其他功能对于性能至关重要的应用程序会创建自己的内存解决方案,从堆叠中抓取一大块内存,然后在内部将内存分离出来,以避免依赖 os 来进行内存。

只有当你的记忆用法与常规有很大不同时, 也就是在游戏中, 在一个巨大的操作中加载一个水平, 并且可以在另一个巨大的操作中将整个批量扔掉时, 这才是实际的。

内存中的物理位置比你想的要少, 这是因为一种叫做虚拟内存的技术, 它使得您的程序认为您可以进入某个地址, 物理数据在其他地方( 即使是在硬盘上!) 。 您获得的堆叠地址随着调用树越深, 顺序越大。 堆积的地址是无法预测的( 具体化) , 坦率地说并不重要 。

我觉得大部分的答案都是非常复杂和技术性的, 而我没有找到一个可以简单地解释这两个概念背后的理由的答案(即为什么人们首先创造这些概念? )和为什么你应该关心。

堆叠上的数据为临时和自动清理数据

堆积上的数据在手动删除前是永久的

就是这样。

 

 

更确切地说,

堆叠是用来作为 短暂或工作记忆的, 一个我们知道的记忆空间 将经常被完全删除, 不论在我们的节目的一生中, 我们在那里设置的乱七八糟。 这就像你桌上的备忘,

然而,这个堆积物是长期的记忆, 实际重要的文件, 我们将会储存, 咨询, 并依赖它创建后很长一段时间。 因此,它需要有一个完美的形式, 并严格包含重要数据。 为什么它要花费很多, 并且不能用于我们先例备忘录的用法。 将我的所有笔记带进一份学术性文件演示文稿, 写成书法, 是没有价值的, 甚至完全没有用处的。 然而,这个演示文稿是用书法写成书法的。

大多数最上面的答案只是实际计算机实际应用这一概念的技术细节。

因此,要从中取出什么是:

使我们的功能和物体的工作(一般而言)更相关 储存在堆叠上。

重要、永久和基础应用数据(一般而言)更切合需要储存在堆积上。

这就是为什么你需要管理和处理堆积物上的记忆分配, 但不必为堆积物费心。

当然, 需要从您的程序寿命的角度来看待这一点。 实际的人类重要数据显然需要存储在外部文件中 。 ( 由于是堆肥还是堆叠, 当您的程序终止时, 它们都会完全清除 。 )

ps:这些只是一般规则,你总是能找到边缘案例,每种语言都有其自己的执行和由此产生的怪异之处,这是作为概念和大拇指规则的指导。

短短

a 堆叠用于静态内存分配和动态内存分配,两者都储存在计算机的顶部。

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详细详细

堆叠堆叠

堆栈是一个“ lifo”( 最后一个, 第一个出来) 数据结构, 由 cupu 非常密切地管理和优化。 每次函数在显示新的变量时, 它会“ 挂在” 堆栈上。 然后, 每次函数退出, 所有被该函数推到堆栈的变量都被解开( 也就是说, 它们被删除 ) 。 一旦打开堆叠变量, 内存区域就会为其他堆叠变量提供 。

使用堆叠存储变量的优点是, 内存被管理 。 您不需要用手来分配内存, 也无需在不再需要时释放内存 。 更何况, 因为 CDP 组织堆叠内存的效率如此高, 读取和写入到堆叠变量的速度非常快 。

在此可以找到更多 。

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堆积物,

计算机的内存区域不自动管理, 也不由 cpu 进行严格管理。 它是一个更自由的内存区域( 且更大) 。 要在堆中分配内存, 您必须使用 bloc () 或 calloc () , 它们是内嵌的 c 函数 。 一旦您在堆中分配内存, 您就有责任使用 free () 来在不再需要内存时处理内存 。

如果您不这样做, 您的程序将会有所谓的内存泄漏。 也就是说, 堆积上的内存仍将被搁置( 并且无法用于其它进程 ) 。 正如我们在调试部分看到的那样, 有一个名为 valgrind 的工具可以帮助您检测内存泄漏 。

与堆叠不同, 堆积的大小没有变量大小限制( 除了您的计算机的明显物理限制之外 ) 。 堆积的内存读和书写要慢一点, 因为需要用指针来访问堆积的内存 。 我们很快会讨论指针问题 。

与堆叠不同的是,在堆积上创建的变量可以被任意函数进入,在您的程序中的任何地方。堆积变量在范围上基本上是全球性的。

在此可以找到更多 。

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堆栈上分配的变量直接存储到内存中, 访问此内存的时间非常快, 当程序编译时会处理其分配。 当函数或方法调用另一个函数, 转而调用另一个函数等时, 所有这些函数的履行将一直暂停, 直到最后一个函数返回其值。 堆栈总是保留在 lifo 顺序中, 最近保留的块总是下一个要解开的块 。

堆积上分配的变量的内存在运行时间分配,而访问此内存的时间稍慢一些,但堆积大小仅受虚拟内存大小的限制。 堆积中的元素不互相依赖, 随时可以随机访问。 您可以随时分配块块, 并随时释放它。 这使得跟踪堆积中哪些部分在任何特定时间分配或自由, 变得更加复杂 。

调

如果您确切知道在编译时间之前需要分配多少数据,您可以使用堆叠,而它并不太大。如果您不知道运行时需要多少数据,或者如果您需要分配大量数据,您可以使用堆叠。

在多轨情况下, 每串线索将拥有自己的完全独立的堆叠, 但是它们会共享堆叠 。 堆叠是特定的线条, 堆叠是特定的应用程序 。 堆叠很重要, 在例外处理和丝线处决中需要考虑 。

每一串线索都有堆叠, 而通常应用程序只有一堆(尽管对于不同种类的分配来说, 多堆堆并不罕见) 。

调

运行时, 如果应用程序需要更多堆肥, 它可以从空闲的内存中分配内存, 如果堆叠需要内存, 它可以从空闲的内存中分配内存, 用于应用程序的内存中分配内存 。

即使如此,这里和这里还有更详细的内容。

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现在来回答你的问题吧

在多大程度上它们受国家或语言运行时间控制?

当线索创建时, os 分配每个系统级线索的堆叠。 通常, os 被语言运行时间调用来分配应用程序的堆叠 。

在此可以找到更多 。

其范围是什么?

已经在上方给定 。

“如果你确切知道在编译时间之前你需要分配多少数据,你可以使用堆叠。它并不太大。如果你不知道运行时你需要多少数据,或者你需要分配很多数据,你可以使用堆叠。”

在此可以找到更多 。

是什么决定了每个孩子的大小?

当创建线索时,堆栈的大小由 OS 设定。 程序启动时会设置堆积的大小, 但随着需要空间, 堆堆的大小会扩大( 分配器要求操作系统有更多的内存 ) 。

是什么让一个更快?

堆叠分配速度要快得多, 因为实际上它所做的就是移动堆叠指针。 使用内存池, 您可以从堆积分配中获取相似的性能, 但是这伴随着稍微增加的复杂性和它本身的头痛。

此外,堆叠对堆肥不仅是对性能的考量;它也告诉你很多关于物体的预期寿命。

在此可以找到细节 。