1980年代,UNIX像兔子一样向大公司宣传,大公司自行滚动。 埃克森公司拥有一个品牌,历史上损失了几十个品牌。 许多执行者都自行决定如何打下记忆。

典型的 C 程序在记忆中被平整, 有机会通过改变 brk () 值来增加 。 通常, HEAP 略低于此 brk 值, 且增加 brk 增加了可用堆积的数量 。

单一的STACK通常是HEAP以下的一个区域,它是一个内存块,在下一个固定内存块的顶部之前没有任何价值。 下一个区块通常是 CODE , 在其时代著名的黑客之一的堆叠数据中,它可以被堆叠数据覆盖。

一个典型的内存区块是BSS(一个零值块),在一家制造商的报价中,该区块不小心没有零;另一个是DATA,包含初始化值,包括字符串和数字;第三个是CODE,包含 CRT(运行时间)、主机、功能和图书馆。

UNIX 中虚拟内存的出现改变了许多限制。 这些区块需要毗连, 或固定大小, 或以某种特定方式排列, 没有客观的理由。 当然, 在 UNIX 之前的多立方体没有受到这些限制的影响 。 这是一张图表, 显示了那个时代的记忆布局 。

短短

一个堆叠用于静态内存分配,一个堆叠用于动态内存分配,两者都存储在计算机的内存记录中。

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详细细节

堆叠

堆栈是一个“ LIFO ” (最后的, 首先是) 数据结构, 由 CPU 相当密切地管理和优化。 函数每次声明一个新的变量时, 它就会被“ 挤压” 到堆栈。 然后, 每次函数退出, 所有被该函数推到堆栈的变量都会被解开( 也就是说, 它们会被删除 ) 。 一旦一个堆叠变量被解开, 内存区域就会被其他堆叠变量所利用 。

使用堆叠存储变量的优点是存储存储器的内存为您所管理。 您不需要手动分配内存, 也无需在不再需要时解开内存。 此外, 因为 CPU 组织堆叠内存的效率非常高, 读写到堆叠变量的速度非常快 。

更多可以找到在这里.

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堆肥

您计算机的存储器中, 堆积是一个区域, 没有自动为您管理, 也没有由 CPU 进行严格管理。 它是一个更自由的存储区( 并且更大 ) 。 要在堆积上分配存储器, 您必须使用 C 函数内嵌的 malloc () 或 calloc () 。 一旦您在堆积上分配了存储器, 您就有责任使用自由的( ) 来在不再需要该存储器时处理该存储器 。

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, 堆堆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, 有一个工具被称为Valgrind Valgrind Valgrind 瓦格林它可以帮助你发现内存漏。

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, 因为人们必须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。

更多可以找到在这里.

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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, 程序编译时会处理其分配问题。 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 的顺序中, 最新的保留区块总是要解开的下一个块块。 这样可以非常简单地跟踪堆叠, 从堆叠中释放一个块只是调整一个指针而已 。

堆积上分配的变量的内存在运行时间分配, 访问此内存的时间稍慢一点, 但堆积大小仅受虚拟内存大小的限制。 堆积的元素不互相依赖, 随时可以随机访问。 您可以随时分配块块, 并随时释放它。 这让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, 或者需要分配很多数据, 您可以使用堆叠 。

在一个多轨情况下, 每串线索将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(尽管不同类型分配的多堆线索并不罕见) 。

运行时,如果应用程序需要更多堆积,它可以从自由存储中分配内存,如果堆叠需要内存,它可以从为应用程序分配的内存中分配内存。

甚至提供更详细的资料在这里和在这里.

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它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?

当线索创建时, OS 会为每个系统级线索分配书架。 通常情况下, OS 会被语言运行时间调用来分配应用程序的堆积 。

更多可以找到在这里.

其范围是什么?

上方已经给出了 。

“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。”

更多可见于在这里.

是什么决定了每个孩子的大小?

堆叠的大小由OS当创建线索时。 程序启动时会设置堆积的大小, 但随着空间需要, 堆积会变大( 分配器要求操作系统的内存更多 ) 。

是什么让一个更快?

堆叠分配速度要快得多, 因为它实际上所做的就是移动堆叠指针。 使用记忆池, 您可以从堆积分配中获取相似的性能, 但是这伴随着一个稍微增加的复杂性和它自己的头痛。

此外,堆叠对堆积不仅是一种绩效考量;它也告诉你很多关于物体预期寿命的情况。

详情可从在这里.

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new或malloc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;

其他答案只是避免解释静态分配意味着什么。 因此,我将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。 我还将在C/C++和Python中展示一些例子,以帮助人们理解。

“ 静态” (AKA静态分配) 变量没有在堆叠上分配 。 不要假设- 许多人这样做, 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“ 堆叠” 的一部分 。数据元数据段.

然而,一般而言最好考虑 " 。范围范围" 和 "寿命寿命而不是"堆"和"堆"

范围指代码中哪些部分可以访问变量。本地范围(只能由当前函数访问)和全球范围尽管范围可能变得更加复杂,但范围(无论何处都可以进入)仍会变得更加复杂。

寿命指变量在程序执行期间分配和交易的时间。通常我们想到的是静静分配(在程序的整个整个期间,将始终可变,因此有助于在多个函数调用中储存相同信息)相对于自动分配(只有在对函数的单一次呼叫中,可变性才能持续,使该函数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)和动态分配(期限在运行时界定的可变数据,而不是静态或自动的时间。)

尽管大多数编译者和口译员在使用堆叠、堆肥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一个登记册中,或者完全删除,即使大多数本地变量存在于堆叠中。正如在几个评论中指出的,您可以自由使用一个甚至不使用堆叠或堆积的编译者,而是使用其他一些存储机制(因为堆叠和堆积对这很重要,因为堆叠和堆积对这很重要 ) 。

我将提供一个简单的附加注释的 C 代码来说明所有这一切。 最好的学习方法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, 请跳到答案的结尾 :

// 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.

区分寿命和范围之所以重要,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本地范围,但有静态的寿命,例如,在上文的代码样本中“某些本地静态可变性 ” 。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,当我们说“某些本地可变性 ” 。当地当地" 我们通常是指 "本地覆盖范围自动分配变量" 当我们说全球时,我们通常指 "全球范围静态分配可变数" 不幸的是,当它谈到类似的事情"缩放的静态分配变量"很多人只是说..."对不对?".

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量并非“静态”,

int var1; // Has global scope and static allocation
static int var2; // Has file scope and static allocation

int main() {return 0;}

请注意, 将关键字“ 静态” 放在上面的声明中会防止 var2 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从不使用“ 静态” 一词, 而是说“ 文件” 或“ 文件有限” 的范围。 但是许多人使用“ 静态” 或“ 静态范围” 来描述一个只能从一个代码文件中访问的变量。 在生命周期中, “ 静态” 是指“ 静态” 或“ 文件有限” 的范围。 但是许多人使用“ 静态” 或“ 静态范围” 来描述一个只能从一个代码文件中访问的变量。始终始终表示变量在程序启动时分配,在程序退出时进行交易。

有些人认为这些概念是特定C/C++/C++。它们不是。例如,下面的Python样本说明了所有三种分配类型(在翻译语言方面可能存在一些我无法进入这里的微妙差异)。

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

堆叠当您调用函数时,该函数的参数加上一些其他间接费用被放在堆栈中。有些信息(例如返回后将到何处)也存储在那里。当您在函数中声明变量时,该变量也分布在堆栈中。

拆分堆栈很简单, 因为您总是按照您分配的反向顺序进行排列。 在输入函数时添加堆叠材料, 当退出时相应数据将被删除。 这意味着您倾向于留在堆叠的小区域内, 除非您调用许多函数来调用其他函数( 或创建循环解决方案 ) 。

堆肥堆积是一个通用的名称, 用于您将创建的数据放在哪里 。 如果您不知道您的程序要创建多少宇宙飞船, 您可能会使用新的( 或商略或等效的) 操作员来创建每艘宇宙飞船 。 此分配将会停留一段时间, 因此我们很可能释放的东西, 与我们创建的顺序不同 。

因此,堆积要复杂得多,因为最终会出现一些未使用的内存区域,这些区域与块状的内存间断 — — 内存会变得支离破碎。 找到您需要的大小的自由内存是一个困难的问题。 这就是为什么应该避免堆积(尽管它仍然经常被使用 ) 。

执行 执行 执行堆叠和堆叠的操作通常要到运行时间/操作系统。 通常游戏和其他功能至关重要的应用程序会创造自己的内存解决方案,从堆叠中抓取大量内存,然后在内部将内存分离出来,以避免依赖操作系统进行内存。

只有当你的记忆用法与常规有很大不同时, 也就是在游戏中, 在一个巨大的操作中加载一个水平, 并且可以在另一个巨大的操作中将整个批量扔掉时, 这才是实际的。

内存物理位置这比你想的要少 因为一种技术叫做虚拟内存这使得您的程序认为您可以访问某位地址, 物理数据在其他地方( 甚至是硬盘上! ) 。 您获得的堆叠地址随着您的呼叫树越深, 顺序越大。 堆放的地址是不可预知的( 具体化) , 坦率地说并不重要 。

1980年代,UNIX像兔子一样向大公司宣传,大公司自行滚动。 埃克森公司拥有一个品牌,历史上损失了几十个品牌。 许多执行者都自行决定如何打下记忆。

典型的 C 程序在记忆中被平整, 有机会通过改变 brk () 值来增加 。 通常, HEAP 略低于此 brk 值, 且增加 brk 增加了可用堆积的数量 。

单一的STACK通常是HEAP以下的一个区域,它是一个内存块,在下一个固定内存块的顶部之前没有任何价值。 下一个区块通常是 CODE , 在其时代著名的黑客之一的堆叠数据中,它可以被堆叠数据覆盖。

一个典型的内存区块是BSS(一个零值块),在一家制造商的报价中,该区块不小心没有零;另一个是DATA,包含初始化值,包括字符串和数字;第三个是CODE,包含 CRT(运行时间)、主机、功能和图书馆。

UNIX 中虚拟内存的出现改变了许多限制。 这些区块需要毗连, 或固定大小, 或以某种特定方式排列, 没有客观的理由。 当然, 在 UNIX 之前的多立方体没有受到这些限制的影响 。 这是一张图表, 显示了那个时代的记忆布局 。