20世纪80年代,Unix像兔子一样传播,大公司自己滚动。 Exxon拥有一个,历史也失去了数十个品牌。 许多执行者都决定如何留下记忆。

典型的 c 程序在记忆中平坦,有机会通过改变 brk () 值来增加。 典型的情况是, 堆积量略低于这个 brk 值, 增加 brk 增加了可用堆积量 。

单堆叠一般是堆积层下的一个区域, 它是一个内存的块块, 在下一个固定的内存区块的顶部之前, 没有任何价值。 下一个块块通常是代码, 在其时代著名的黑客之一的堆叠数据中, 可能被堆叠数据覆盖 。

一个典型的内存区块是 bss (一个零值块) , 在一个制造商的报价中, 意外没有零。 另一个是包含初始值的数据, 包括字符串和数字。 第三个是包含 Crt( cruntime) 、 主机、 函数和图书馆的代码 。

虚拟内存在 unix 中出现 。 许多限制 。 这些区块需要毗连, 或固定大小, 或现在订购特定方式, 没有客观的理由 。 当然, unix 之前的多立方体没有受到这些限制的影响 。 下面是一张图表, 显示这个时代的记忆布局 。

调

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

(我将这一答案从另一个或多或少是本问题的代名词的问题移出。 )

您问题的答案是具体执行问题,可能因汇编者和处理结构而异。然而,这里是简单的解释。

堆叠和堆积都是从基本操作系统分配的内存区域(通常是虚拟内存,根据需要绘制成物理内存)。 在多轨环境中,每条线将有自己的完全独立的堆叠,但他们将共享堆叠。同时存取必须控制在堆积上,不可能在堆叠上。

堆积物,

堆积中含有一个用过的和自由的区块的链接列表。 堆积( 由新的或中转的) 上的新分配通过从一个自由区块中创建一个合适的区块来满足。 这需要更新堆积中的区块清单。 堆积中的区块的元信息也通常储存在堆积中, 保存在每个区块前面的小区域中。 当堆积中的新区块往往从下面的地址分配到更高的地址。 因此, 您可以将堆积视为一个堆积 o 。

调

堆叠堆叠

堆叠通常与名为堆叠指针的 cupu 上的特殊登记簿密切配合。 最初, 堆叠指针指向堆叠的顶部( 堆叠上的最高地址 ) 。 堆叠有将值推到堆叠上并将其从堆叠中弹出的特殊指令。 每一次推移都存储在堆叠指针当前位置的值, 并减少堆叠指针。 流行会检索堆叠指针指向的值, 然后增加堆叠指针( 不要) 。

调

能否在堆叠上而不是堆叠上分配函数 ?

否,函数(即本地变量或自动变量)的激活记录在堆栈上分配,不仅用于存储这些变量,还用于跟踪嵌套功能电话。

如何管理堆肥真的取决于运行时间环境。 c 使用中转器, c++ 使用新的, 但很多其他语言都有垃圾收集 。

然而,堆叠是一个更低层次的特征,它与处理器结构紧密相连。 当没有足够的空间时, 堆叠会生长成堆不会太难, 因为可以在处理堆叠的图书馆电话中执行。 然而, 堆叠的堆叠往往不可能增长, 因为堆叠溢出的时间太晚才被发现; 关闭行刑线是唯一可行的选择。

堆叠 :

堆叠上创建的变量将超出范围,自动交易。 与堆叠上的变量相比, 分配速度要快得多。 使用实际的堆叠数据结构执行。 存储本地数据、 返回地址、 参数通过时使用的方法。 当堆叠过多使用时, 可能会出现堆叠溢出( 大多来自无限或过深的循环, 非常大的配置) 。 堆叠上创建的数据可以在没有指针的情况下使用 。

堆积 :

在 c+++ 中, 堆积上的变量必须手动销毁, 并且绝不会掉出范围 。 数据通过删除、 删除或自由解脱而解脱。 与堆叠上的变量相比, 分配速度较慢。 需要时使用来分配块块数据供程序使用。 当有大量分配和交易位置时, 可能会发生碎裂 。 在 c+++ 或 c 中, 堆积上生成的数据将被指向指针, 并分别与新数据或中位相分配 。

例如:

int foo()
{
  char *pBuffer; //<--nothing allocated yet (excluding the pointer itself, which is allocated here on the stack).
  bool b = true; // Allocated on the stack.
  if(b)
  {
    //Create 500 bytes on the stack
    char buffer[500];

    //Create 500 bytes on the heap
    pBuffer = new char[500];

   }//<-- buffer is deallocated here, pBuffer is not
}//<--- oops there's a memory leak, I should have called delete[] pBuffer;

堆栈是作为执行线条的抓抓空间预留的内存。当函数被调用时,在堆栈顶部为本地变量和一些簿记数据预留一个区块。当该函数返回时,块就会被未使用,下次调用函数时就可以使用。堆栈总是保留在利弗(最先出)顺序中;最近保留的区块总是下一个要解开的区块。这样就可以很容易地跟踪堆叠; fr 。

堆积是用于动态分配的内存。 与堆叠不同, 堆积区块的分配和分配没有强制模式; 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免费更为复杂; 许多定制的堆积分配器可用于调和不同使用模式的堆积性能 。

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) 。

直接回答你的问题:

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 。

其范围是什么?

堆栈附在线条上,因此当线条退出时,堆栈被回收。堆积通常在运行时在应用程序启动时分配,在应用程序(技术处理)退出时再回收。

是什么决定了每个孩子的大小?

当创建线索时,会设定堆栈的大小。 程序启动时会设定堆积的大小, 但随着空间需要, 可能会增长( 分配器需要操作系统的更多内存 ) 。

是什么让一个更快?

堆叠速度更快, 因为访问模式使得从堆叠中分配和处理内存( 指针/ 内插器只是递增或衰减) 变得微不足道, 而堆叠在分配或交易位置上有复杂得多的簿记。 另外, 堆叠中的每个字节往往会非常频繁地被再利用, 这意味着它往往被映射到处理器的缓存处, 从而非常快。 堆积的另一个性能冲击是堆积, 主要是全球资源, 通常是 h 。

清晰的演示:图像来源: vikashazrati.wordpress.com