• 什么是堆叠和堆叠?
  • 他们在电脑记忆中身处何方?
  • 它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?
  • 其范围是什么?
  • 是什么决定了它们的大小?
  • 是什么让一个更快?

当前回答

最重要的一点是,堆积和堆叠是记忆分配方法的通用术语,可以多种不同方式加以实施,这些术语适用于基本概念。

  • 在一个堆叠的项目中,项目坐在另一堆的上方,按其放置的顺序排列,你只能删除顶端的项目(不折叠整件事情)。

    Stack like a stack of papers

    堆叠的简单性在于您不需要保存包含分配内存每一部分的记录的表格; 您所需要的唯一状态信息是到堆栈尾端的单指针。 要分配和取消分配, 您只需递增和缩减该单指针。 注意: 有时可以安装堆叠, 以开始于内存的顶部, 向下延伸, 而不是向上增长 。

  • 在堆积中,项目放置方式没有特定顺序。您可以按任何顺序接触和删除项目,因为没有明确的“顶部”项目。

    Heap like a heap of licorice allsorts

    高空分配需要完整记录什么是记忆分配,什么是记忆分配,什么不是,以及一些间接维护,以减少碎裂,发现毗连的内存部分大到足以满足要求的大小,等等。 内存可以在离开空闲空间的任何时候进行分配。 有时,内存分配器将执行维护任务,例如通过移动分配的内存或垃圾收集来消除内存的分散性,或者在运行时识别内存不再在范围之内的运行时间并进行分配。

这些图像应该能很好地描述 在堆叠和堆肥中分配和释放记忆的两种方式。

  • 它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?

    如前所述,堆叠和堆叠是一般术语,可以多种方式实施。呼叫堆叠存储与当前函数相关的信息, 如指向它从哪个函数调用, 以及任何本地变量。 因为函数调用其他函数, 然后返回, 堆叠会增长并缩放, 以便从调用堆栈往下更远的函数中保留信息。 一个程序实际上没有运行时间控制; 它由编程语言、 OS 甚至系统架构决定 。

    堆积是一个通用术语,用于动态和随机分配的任何内存;即失序。内存通常由操作系统分配,应用程序中调用 API 函数来分配。管理动态分配内存需要相当一部分管理费,通常由所用编程语言或环境的运行时间代码处理。

  • 其范围是什么?

    调用堆栈是一个低层次的概念, 以至于它与编程意义上的“ 范围” 无关。 如果您将一些代码拆解, 您将会看到与堆叠部分相对的指针样式引用, 但就更高层次的语言而言, 语言会强制实施它自己的范围规则 。 但是, 堆栈的一个重要方面是, 一旦一个函数返回, 任何本地的函数都会立即从堆叠中解开。 这与您所编程语言是如何工作的有关。 在堆放过程中, 它也很难定义。 范围是由操作系统所暴露的, 但是您的编程语言可能会增加它关于“ 范围” 在您的应用程序中是什么的规则 。 处理器结构和 OS 使用虚拟地址, 处理器可以翻译为物理地址, 并且有页面错误等 。 它们会跟踪哪些页面属于哪个应用程序。 但是, 您从不需要担心这一点, 因为您只是使用你编程语言用于分配和自由记忆的方法, 并检查错误( 如果由于任何原因分配/ 解析失败 ) 。

  • 是什么决定了每个孩子的大小?

    同样,它取决于语言、编译器、操作系统和架构。 堆叠通常是预先分配的, 因为根据定义它必须是连续的内存。 语言编译器或操作系统决定其大小。 您不会在堆叠中存储大量数据, 因此它会足够大, 永远不能被充分利用, 除非在无谓的循环( 例如“ 堆叠溢出 ” ) 或其他不寻常的编程决定下。

    对于任何可以动态分配的东西来说, 堆积是一个通用的术语。 取决于您看它的方式, 它的大小在不断变化。 在现代的处理器和操作系统中, 它的运作方式是非常抽象的, 所以通常你不需要担心它是如何在内心深处运作的, 除了( 在它允许你使用的语言中) 您不能使用你还没有分配到的记忆或者你已经释放的记忆。

  • 是什么让一个更快?

    堆叠速度更快, 因为所有自由内存总是毗连的 。 不需要保存自由内存所有部分的清单, 仅指堆叠当前顶部的单指针。 汇编者通常会将这个指针保存在特殊、 快速的文件中 。登记册登记簿更何况,堆叠上的后续操作通常集中在非常靠近的内存区内,这些内存区在非常低的水平上,对处理器置存的缓存器优化是有好处的。

其他回答

哇,这么多答案,我觉得其中的某个人搞错了...

1) 它们在哪里以及是什么(在真实的计算机记忆中)?

堆栈是作为分配给您的程序图像的最高内存地址开始的内存,然后从那里降低值。它保留给所谓的函数参数和函数中使用的所有临时变量。

有两层楼:公共楼和私人楼。

私人堆积从程序代码最后一字节之后的16字节边界( 64比特程序)或8比特边界( 32比特程序)开始,然后从中增加值。它也被称为默认堆积。

如果私家堆肥太大, 它会重叠堆叠区域, 堆叠如果太大, 堆叠也会重叠堆叠区域。 因为堆叠从一个更高的地址开始, 并一直往下移到更低的地址, 适当的黑客可以使堆叠变得如此大, 它会超过私家堆肥区域, 并重叠代码区域。 关键在于将代码区域重叠到足够大的地方, 从而可以连接到代码中。 这样做有点棘手, 你可能会冒程序崩溃的风险, 但是它很容易, 并且非常有效 。

公用堆积层位于您的程序图像空间以外的自己的记忆空间中。 如果记忆资源变得稀缺, 这个记忆将会被吸到硬盘上 。

(2) 它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?

堆叠由程序员控制,私人堆积由操作系统管理,公众堆积不为任何人控制,因为它是一种操作系统服务 -- -- 你提出请求,它们要么被批准,要么被拒绝。

2(b) 其范围是什么?

它们都是全球性的,但内容可以是私人的,公共的,也可以是全球性的。

2(c) 由什么因素决定其中每一方的大小?

堆叠和私有堆放的大小由您的编译器运行时间选项决定。公共堆放使用大小参数在运行时初始化。

2(d) 是什么使一个速度更快?

程序程序员如何使用它们来决定它们是“快”还是“慢”

俄联邦:

https://norasandler.com/2019/02/18/Write-a-Compiler-10.html

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/desktop/api/heapapi/nf-heapapi-getprocessheap

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/desktop/api/heapapi/nf-heapapi-heapcreate

CPU堆和堆肥与CPU和登记簿如何与记忆工作、机器组合语言如何运作、而不是高层次语言本身有实际联系,即使这些语言能决定小事。

所有现代CPU都与“相同”微处理理论合作: 它们都基于所谓的“ 注册者” 和一些“ 堆叠” 来取得性能。 所有 CPU 从一开始就有堆叠登记簿, 并且他们总是在这里, 正如我所知。 议会语言从一开始就是相同的, 尽管有各种变化... 直到微软及其中间语言(IL) 改变了范式, 有了OO虚拟机组装语言。 因此, 我们将来可以有一些 CLI/ CIL CPU (一个MS项目) 。

CPU有堆叠登记册来加速存取记忆,但与其他登记册相比,这些登记册有限,无法完全获取进程的所有可用内存。 这就是为什么我们谈论堆叠和堆积分配的原因。

简而言之,总的来说,堆积是慢慢的,用于“全球”实例和对象内容,因为堆叠的体积很小,速度很快,用于“本地”变量和参考(隐藏的指针要忘记管理它们)。

所以当我们用一种方法使用新关键字时, 引用( int) 是在堆叠中创建的, 但是对象及其所有内容( 价值类型以及对象) 都在堆积中创建, 如果我记得的话。 但是本地基本值类型和阵列是在堆叠中创建的 。

内存存存取的差别在于单元格参考级别:处理堆积,即整个过程的记忆,在处理CPU登记册方面要求比处理堆叠更为复杂,因为如果我记得,CPU堆叠登记册被用作基地址,因此,处理堆积存存存存取的差别就大于当地“更多”的堆叠。

这就是为什么当我们有非常长或无限的循环电话或循环时, 我们很快地被堆积物溢出, 而不冻结现代电脑上的系统...

C# Heap(ing) Vs Stack(ing) in.NET

Stack vs Heap: 了解差异

C# 储存的静态类内存分配

堆叠和堆放在哪里?

https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_management

https://en.wikipedia.org/wiki/Stack_register

大会语文资源:

议会方案拟订教学

Intel 64和IA-32建筑软件开发者手册

许多答案作为概念是正确的,但我们必须指出,硬件(即微处理器)需要堆叠,才能调用子程序(集合语言的CALL)。 (OOP的家伙会称之为它)。方法)

在堆叠上,您保存返回地址, 并呼叫 push / ret pop 由硬件直接管理 。

您可以使用堆栈来设定通过参数. 即使比使用登记册要慢( 微处理器大师会说, 还是一本好的 1980s BIOS 书...) 。

  • 没有堆叠无 无微处理器可以工作。 (我们无法想象一个程序, 即使是以组装语言, 没有子例程/功能)
  • (一个集会语言方案可以工作,因为这个语言方案是一个OS概念,作为cloc,即OS/Lib呼叫。)

堆叠使用速度更快, 如下:

  • 硬件,甚至推/棒子都是非常有效的。
  • 商场需要进入内核模式,使用锁/气压(或其他同步原始物),执行一些代码,并管理一些跟踪分配情况所需的结构。

其他人对大中风的反应也很好, 所以我要讲一些细节。

  1. 堆放和堆放不需要是单数的 。 堆放和堆放的多处常见情况是, 您在一个过程中拥有多个线条。 在此情况下, 每个线条都有自己的堆放。 您也可以有多个堆放。 例如, 某些 DLL 配置可能导致不同堆放的 DLL 分配不同的 DLL , 这就是为什么释放不同图书馆分配的内存通常是一个坏主意 。

  2. 在 C 中,您可以通过使用单花,它分配在堆叠上,而不是 Alloc,它分配在堆肥上。这个记忆不会保存在您的返回语句中,但它对刮痕缓冲很有用。

  3. 在 Windows 上做一个不使用很多内容的大型临时缓冲区不是免费的。 这是因为编译器将生成一个堆叠探测器循环, 每次输入您的函数时都会被调用, 以确保堆叠存在( 因为 Windows在堆叠的末尾使用一个单个的守护页面来检测堆叠的生长需要。 如果您访问堆叠尾端的多页内存, 您将会崩溃 ) 。 例如 :

void myfunction()
{
   char big[10000000];
   // Do something that only uses for first 1K of big 99% of the time.
}

堆叠 :

  • 存储在计算机内存中 就像堆积物一样
  • 堆叠上创建的变量将超出范围, 自动进行交易 。
  • 与堆积上的变量相比,分配速度要快得多。
  • 采用实际的堆叠数据结构。
  • 存储本地数据, 返回地址, 用于通过参数 。
  • 当堆叠使用过多时(大部分来自无限重现或过深重重循环,分配量很大), 堆叠就会溢出。
  • 在堆栈上创建的数据可以不用指针使用 。
  • 如果您确切知道在编译时间之前需要分配多少数据, 并且数据并不太大, 您就会使用堆叠 。
  • 通常在程序启动时已经确定了最大尺寸 。

热量 :

  • 存储在计算机内存 和堆叠一样。
  • 在 C+++ 中, 堆积上的变量必须手动销毁, 并且绝对不能脱离范围。 数据以delete, delete[],或free.
  • 相对于堆叠上的变量, 较慢分配速度 。
  • 用于按需分配一组数据供程序使用。
  • 当有大量拨款和交易时,就有可能支离破碎。
  • 在C++ 或C++ 或C中,在堆积上生成的数据将用指针指出,并用newmalloc两者分别。
  • 如果要求分配的缓冲量太大,则可以造成分配失败。
  • 如果您不知道运行时需要多少数据, 或者需要分配大量数据, 您就会使用这种数据 。
  • 负责内存泄漏

示例:

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;