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栈和堆在内存中的区别

不要觉得这是后端的问题,其实语言都是一样,即使语法上或设计上有细微区别,但是共性是相通的呢?

栈区(stack)

  • 申请方式:由编译器自动分配释放,必须设定具体的空间大小,存放函数的参数值,局部变量的值等。
  • 响应: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。
  • 申请大小: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,总之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。因此,能从栈获得的空间较小。
  • 申请效率:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
  • 存储内容: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,最后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。
  • 存取效率:比堆快。

堆区(heap)

  • 申请方式: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
  • 响应:首先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,另外,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。另外,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。
  • 申请大小: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。
  • 申请效率: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。
  • 存储内容:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
  • 存取效率:比堆慢。

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。程序结束后由系统释放。

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。

程序代码区

  • 存放函数体的二进制代码。

JVM

在Java中,在堆中分配的内存,由java虚拟机自动垃圾回收器来管理。数组和对象在没有引用变量指向它的时候,才变成垃圾,不能再被使用,但是仍然占着内存,在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器释放掉。这个也是java比较占内存的主要原因



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