Java中記憶體分配策略及堆和棧的比較

2021-05-25 01:46:36 字數 1383 閱讀 3694

1.1 記憶體分配策略

按照編譯原理的觀點,程式執行時的記憶體分配有三種策略,分別是靜態的,棧式的,和堆式的.

靜態儲存分配是指在編譯時就能確定每個資料目標在執行時刻的儲存空間需求,因而在編譯時就可以給他們分配固定的記憶體空間.這種分配策略要求程式**中不允許有可變資料結構(比如可變陣列)的存在,也不允許有巢狀或者遞迴的結構出現,因為它們都會導致編譯程式無法計算準確的儲存空間需求.

棧式儲存分配也可稱為動態儲存分配,是由乙個類似於堆疊的執行棧來實現的.和靜態儲存分配相反,在棧式儲存方案中,程式對資料區的需求在編譯時是完全未知的,只有到執行的時候才能夠知道,但是規定在執行中進入乙個程式模組時,必須知道該程式模組所需的資料區大小才能夠為其分配記憶體.和我們在資料結構所熟知的棧一樣,棧式儲存分配按照先進後出的原則進行分配。

靜態儲存分配要求在編譯時能知道所有變數的儲存要求,棧式儲存分配要求在過程的入口處必須知道所有的儲存要求,而堆式儲存分配則專門負責在編譯時或執行時模組入口處都無法確定儲存要求的資料結構的記憶體分配,比如可變長度串和物件例項.堆由大片的可利用塊或空閒塊組成,堆中的記憶體可以按照任意順序分配和釋放.

1.2 堆和棧的比較

上面的定義從編譯原理的教材中總結而來,除靜態儲存分配之外,都顯得很呆板和難以理解,下面撇開靜態儲存分配,集中比較堆和棧:

從堆和棧的功能和作用來通俗的比較,堆主要用來存放物件的,棧主要是用來執行程式的.而這種不同又主要是由於堆和棧的特點決定的:

在程式設計中,例如c/c++中,所有的方法呼叫都是通過棧來進行的,所有的區域性變數,形式引數都是從棧中分配記憶體空間的。實際上也不是什麼分配,只是從棧頂向上用就行,就好像工廠中的傳送帶(conveyor belt)一樣,stack pointer會自動指引你到放東西的位置,你所要做的只是把東西放下來就行.退出函式的時候,修改棧指標就可以把棧中的內容銷毀.這樣的模式速度最快, 當然要用來執行程式了.需要注意的是,在分配的時候,比如為乙個即將要呼叫的程式模組分配資料區時,應事先知道這個資料區的大小,也就說是雖然分配是在程式執行時進行的,但是分配的大小多少是確定的,不變的,而這個"大小多少"是在編譯時確定的,不是在執行時.

堆是應用程式在執行的時候請求作業系統分配給自己記憶體,由於從作業系統管理的記憶體分配,所以在分配和銷毀時都要占用時間,因此用堆的效率非常低.但是堆的優點在於,編譯器不必知道要從堆裡分配多少儲存空間,也不必知道儲存的資料要在堆裡停留多長的時間,因此,用堆儲存資料時會得到更大的靈活性。事實上,物件導向的多型性,堆記憶體分配是必不可少的,因為多態變數所需的儲存空間只有在執行時建立了物件之後才能確定.在c++中,要求建立乙個物件時,只需用 new命令編制相關的**即可。執行這些**時,會在堆裡自動進行資料的儲存.當然,為達到這種靈活性,必然會付出一定的代價:在堆裡分配儲存空間時會花掉更長的時間!這也正是導致我們剛才所說的效率低的原因,看來列寧同志說的好,人的優點往往也是人的缺點,人的缺點往往也是人的優點(暈~).

記憶體的堆分配和棧分配

記憶體的堆分配和棧分配 備註 這一部分非常重要,如果錯誤請及時告知。謝謝 這裡是完全參考其他部落格。c 記憶體模型 1 棧區 由編譯器自動分配和釋放,存放函式的引數數值,區域性變數的值 其操作方式類似於資料結構中的棧 2 堆區 一般由使用者分配和釋放,若使用者不釋放,程式結束時候由os 它與資料結構...

記憶體的堆分配和棧分配

c 記憶體模型 1 棧區 由編譯器自動分配和釋放,存放函式的引數數值,區域性變數的值 其操作方式類似於資料結構中得棧 2 堆區 一般由使用者分配和釋放,若使用者不釋放,程式結束時候由os 它與資料結構中堆是兩回事,分配方式類似鍊錶 3 全域性區 靜態區 static 全域性變數和靜態變數的存放區域。...

Java中堆記憶體和棧記憶體詳解

類的成員變數都在堆上,只有方法裡面定義的基礎變數,在方法裡面定義的引用 其他物件的引用放在棧上 這個時候被引用的物件和它的成員變數還是在堆上 也就是說,執行緒上下文的東西在棧上,其他統統在堆上。1.暫存器 最快的儲存區,由編譯器根據需求進行分配,我們在程式中無法控制。2.棧 存放基本型別的變數資料和...