堆叠和堆肥是什么?它们实际上位于计算机的内存中在哪里?它们在多大程度上被操作时间或语言控制?它们的范围是什么?它们的大小是什么?它们大小是什么?一个的大小是什么使一个更快?


当前回答

其他人直接回答了您的问题, 但是当试图理解堆叠和堆积时, 我认为考虑传统的 unix 进程( 没有线条和基于 mmap () 的缩放符) 的内存布局( 没有线条和 mmap () 的缩放符 ) 。 内存管理词汇表网页有一张内存布局图 。

堆叠和堆肥传统上位于进程虚拟地址空间的对面。 堆叠在存取时自动增长, 以内核设定的大小( 内核可以使用设置限制( rlimit_ stack,...) 调整) 。 当内存分配器引用 brk () 或 sbrk () 系统调用时, 堆叠会增长, 将更多页的物理内存映入进程的虚拟地址空间 。

在没有虚拟内存的系统中,例如一些嵌入系统,通常适用同样的基本布局,但堆叠和堆积大小固定。然而,在其他嵌入系统中(例如基于微芯片的微控制器),程序堆叠是一个单独的内存块,无法通过数据移动指示处理,只能通过程序流指示(调用、返回等)进行间接修改或阅读。

其他回答

什么是堆叠?

堆叠是一堆物体, 通常是排列整齐的物体。

计算架构中的堆栈是内存区域, 数据以最先出错的方式被添加或删除。 在多行应用程序中, 每串线索将有自己的堆栈 。

什么是堆积物?

堆积成堆的堆积物, 堆积成堆。

在计算结构中,堆积是一个动态分配的内存区域,由操作系统或内存管理库自动管理。 堆积上的内存在程序执行期间被分配、 分配和定期调整, 这可能导致一个叫做碎裂的问题。 当内存物体在小空格中被分配时, 碎片就会发生, 这些空格太小, 无法持有额外的内存对象。 净结果为堆积垃圾邮件的百分比 。

两者加在一起

在一个多行应用程序中, 每串线索都有自己的堆叠。 但是, 所有不同的线条都会共享堆积。 因为不同的线条在一个多行应用程序中共享堆积, 这还意味着线条之间必须有一些协调, 以便它们不会试图同时访问和操作堆积中的同一块内存 。

这是更快的--堆叠还是堆叠?为什么?

堆栈比堆叠要快得多。 这是因为堆叠上的内存分配方式。 堆叠上的内存分配和堆叠指针向上移动一样简单 。

对于新到编程的人来说,使用堆叠可能是一个好主意,因为堆叠比较容易。 因为堆叠是小的, 当你确切知道数据需要多少内存, 或者知道数据大小非常小时, 你会想使用它。 当你知道数据需要大量内存的时候, 使用堆叠比较好, 或者你不确定你需要多少内存( 如动态阵列 ) 。

Java记忆模型

堆栈是存储本地变量(包括方法参数)的内存区域。当涉及到对象变量时,这些变量只是堆积中实际对象的引用(指针)。每当一个对象被即时化,就会留出一块堆积内存以保持该对象的数据(状态)。由于对象可以包含其他对象,有些数据实际上可以保留这些嵌套对象的引用。

其他人对大中风的反应也很好, 所以我要说几个细节。

堆叠和堆栈不需要是单数。 通常情况下, 您有一个以上的堆叠, 通常情况下, 您在一个过程中有多个线索。 在此情况下, 每个线索都有自己的堆叠。 您也可以有一个以上的堆叠, 例如, 一些 dll 配置可能导致不同堆堆分配不同的拖曳, 这就是为什么释放由不同库分配的内存通常是一个坏主意 。 c 您可以通过使用 Alloc 获得可变长度分配的好处 。

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

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 。

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。


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 。


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 。


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 。

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) 。

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。


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 。

因为有些答案没有被选中, 我要贡献我的米特。

令人惊讶的是,没有人提到,不仅在外来语言(文稿)或平台(英特环)中,而且在纤维、绿线和一些共程实施中,都能找到多个(即与运行的骨层线数无关的)呼叫堆叠。

纤维、绿线和绿线在很多方面都相似,这导致许多混乱。 纤维和绿线之间的区别在于前者使用合作性多任务,而后者可能以合作性或先发制人(甚至两者兼而有之)为特点。

无论如何,两种纤维、绿线和共程的目的都是同时执行多种功能,但并非在单一星级线内平行执行(为区分而见此问题),以有组织的方式相互之间相互转移控制权。

当使用纤维、绿线或共程时,您通常每个函数都有单独的堆叠。 (在技术上,不只是堆叠,而是整个执行环境是每个函数。 最重要的是, cpu 登记册。 ) 对于每一个线串, 每一个线串都有与同时运行的函数一样多的堆叠, 而线串正在根据程序逻辑执行每个函数。 当函数运行到尾端时, 它的堆叠就会被销毁。 因此, 堆叠的数量和寿命都是个王宫 。

注意我所说的“ 通常每个函数有一个单独的堆叠 ” 。 有堆叠和堆叠的 courutines 。 最显著的堆叠 c++ 执行是 推进. coroutine 和 微软 ppl 的 async/ wait 。 (然而, c++ 的可恢复功能 (a. k. a. a. “ 合成和等待 ” ) , 这些功能被建议到 c++/17 , 可能会使用没有堆叠的 comutines 。 )

C++标准图书馆的纤维建议即将提出。 还有一些第三方图书馆。 绿线在Python 和 Ruby 等语言中非常受欢迎。