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 :

• 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;

简单的说, 堆栈是创建本地变量的地方。 另外, 每次你调用一个子常规, 程序计数器( 指针到下一个机器指令) 和任何重要的登记器, 有时参数会被推到堆叠上。 然后, 子常规内的任何本地变量都会被推到堆叠上( 并在那里使用 ) 。 当子常规完成后, 所有的东西都会从堆叠上跳出来。 PC 和注册数据都会得到并放回原位, 这样您的程序就可以继续其快乐的方式 。

堆积是用( 明确的“ 新 ” 或“ 分配 ” 调用 ” 调用 ) 来分配记忆的动态空间。 它是一个特殊的数据结构, 可以跟踪大小不一的记忆区块及其分配状况 。

在“古典”系统中,内存记录仪被设置得非常清晰,使堆叠指针从记忆的底部开始,堆积指针从顶部开始,它们相互向上发展。如果它们重叠,你就退出内存。虽然这与现代多轨操作系统不起作用。每条线必须有自己的堆叠,并且它们可以动态地生成。

它们在哪里? 它们在哪里? (在真实的电脑记忆中)

回答: 两者都在记录和档案调控系统。

分会 :

内存就像一个书桌, HDDs/ SSDs( 永久存储) 像书架一样。 要阅读任何东西, 您必须在桌上打开一本书, 您只能在桌子上打开尽可能多的书。 要拿到一本书, 您必须把它从书架上拉出来, 然后在桌子上打开。 要退回一本书, 您必须关闭桌上的书架, 然后把它归还到书架上 。

堆积和堆积是我们给两种方式的汇编者提供的名称,它们将不同种类的数据储存在同一地点(即记录和档案管理)。

其范围是什么?
是什么决定了每个孩子的大小?
是什么让一个更快?

回答:

1. 堆叠为静态(固定大小)数据

   a 。编译者在编译时读取代码中使用的变量类型。

   (一) 为这些变量分配固定数量的内存。
   二. 此记忆的大小无法增长 。

   b. b. 数据内存是毗连的( 单个区块) , 所以访问是 有时有时 比堆积速度快

   c. 用于以下目的:放置在堆叠堆叠上的一个物体,该物体在超过堆叠大小的运行时会生成内存,导致 堆堆堆堆堆溢溢溢出错误

2. 堆肥用于动态(变化大小)数据

   a 。内存量仅受内存存储器可用空空空间数量的限制
   (一) 使用的数量在运行时可按需要增长或缩减。

   b. b. 数据由于项目在堆积上分配,只要在内存记录和档案记录室中存在空空空间,数据并不总是在毗连部分中,而 有时有时 访问比堆叠慢

   c. 用于以下目的:程序手动将项目与newkeyword 和 Must 手动移动此内存, 当它们使用它完成后 。
   一. 重复分配新内存的代码,在不再需要新内存时,不将新内存分配到内存泄漏。

分会 :

堆叠和堆积堆肥主要不是为了提高速度而引入;它们被引入是为了处理内存溢出。关于堆叠与堆积之间的第一个关注点应该是是否会出现内存溢出。如果一个对象打算将大小扩大为未知数量(如链接列表或其成员可以持有任意数量数据的对象),则将其放置在堆积上。尽可能使用 C++ 标准库(STL) 容器。矢量, 地图图图图地图, 和列表列表因为它们是记忆和速度效率高的,并增加使你的生活更加轻松(你不必担心记忆分配/迁移)。

在运行您的代码后, 如果您发现代码运行速度慢得令人无法接受, 然后返回并重新构思您的代码, 并查看它是否能够更有效地编程。 它可能会发现问题与堆叠或堆积完全无关( 比如使用迭代算法而不是循环算法, 看看 I/ O 对 CPU 的任务, 也许添加多读或多处理 ) 。

我说有时有时速度较慢/ 较快, 因为程序的速度可能与堆叠或堆叠上分配的项目无关 。

它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?

回答:

• 堆叠大小由汇编者在汇编时确定。

• 在运行期间,堆积大小各有不同。 (堆积在运行时与操作系统一起工作,以分配内存。)

分会 :

以下是更多关于控制和编译时间与运行时间操作的更多信息。

每台电脑都有独特的指令设置结构(ISA),即其硬件指令(例如“MOVE”、“JUMP”、“ADD”等)。

• 操作系统只不过是一个资源管理者(控制如何/何时/和何处使用内存、处理器、装置和信息)。

• 安全操作系统的ISA被称为光机其余命令被命名为扩展机。内核是扩展机器的第一层。 它控制着类似

  • 确定要使用处理器(调度器)的任务,
  • 分配给任务(调度员)的内存多少或硬件登记册多少,以及
  • 执行任务的顺序(交通控制器)。

• 当我们说“编译者”时,我们通常是指编译者、组装者和链接者在一起

  • 编译者将源代码转换为组装语言,并将其传给装配者,
  • 装配器将装配语言转换成机码(ISA命令),并传给链接器
  • 链接器将所有机器代码( 可能来自多个源文件) 合并成一个程序 。

• 机器代码在被执行时传递到内核, 由内核决定它何时应该运行并控制, 但机器代码本身包含ISA命令, 用于请求文件, 请求内存等。 所以代码发布 ISA 命令, 但一切都要通过内核 。

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

(我将这一答案从另一个或多或少是这个问题的假象的问题移出。 )

您问题的答案是具体执行问题,可能因汇编者和处理结构而异。但这里是简单的解释。

• 堆叠和堆叠都是从基本操作系统分配的记忆区(通常是虚拟内存,按要求绘制成物理内存)。
• 在一个多轨环境中, 每条线将拥有自己的完全独立的堆叠, 但是它们会共享堆叠 。 同时访问必须控制在堆叠上, 无法在堆叠上 。

堆积物

• 堆积中包含一个链接的旧区块和空空区块列表。new或malloc)通过在自由区块中创建一个合适的区块来满足。这需要更新堆积层上的区块清单。元数据信息堆积物层的区块 也常储存在堆积物层上 在一个小区域 就在每个块块的前面
• 随着堆积增加,新区块往往从下层地址分配到更高的地址。堆肥内存区块的大小随内存分配而增大。如果堆积太小,无法分配,则从基本操作系统获取更多的内存,其内存量往往会增加。
• 分配和分配许多小区块可能会让堆积物离开堆积物的状态下,在用过的区块之间有许许多多的小型自由区块。 分配大区块的请求可能会失败,因为没有一块自由区块能够满足分配要求,即使自由区块的组合体大小可能足够大。 这被称为“无自由区块 ” 。堆积碎裂.
• 当使用过的自由区块旁边的块块在交易时,新的自由区块可以与邻近的自由区块合并,以创建一个更大的自由区块,有效地减少堆积的碎裂。

堆叠

• 堆叠工作通常与一个名为CPU的特别登记簿密切配合进行。堆叠指针。最初,堆叠指针指向堆叠的顶部(堆叠上的最高地址)。
• CPU有特别指示推推堆叠和弹出弹出从堆放堆放的堆放物中推进保存堆叠指针当前位置的值,并减少堆叠指针。 A弹出检索堆叠指针指向的值,然后增加堆叠指针(不要被以下事实混淆):添加堆叠的值减少堆叠指针和删除删除a 值增加数保存并检索的值是 CPU 登记册的值。
• 如果函数有参数,则这些参数在调用到函数之前被推到堆栈上。然后,函数中的代码能够从当前的堆叠指针上导航堆栈以定位这些值。
• 当函数被命名为 CPU 时, 函数会使用特殊指令来按当前指示指示器后,当函数返回时,旧的指令指针会从堆叠中跳下来,然后在调用该函数后,在代码中恢复执行。
• 当输入一个函数时,会降低堆叠指针,以便在堆栈上为本地(自动)变量分配更多空间。如果函数有一个本地32位变量,则在堆栈上留出四个字节。当函数返回时,会将堆叠指针移回所分配的区域。
• 括号函数调用功能像一个护符一样工作。 每一个新调用功能参数、 返回地址和本地变量空间, 以及这些变量激活记录可以堆放嵌套电话,函数返回时会以正确的方式卸载。
• 由于堆叠是一个有限的内存块块, 您可以引起堆叠溢溢溢通过调用过多的嵌套函数和/ 或为本地变量分配过多的空间。 堆栈使用的记忆区域通常设置在堆栈底部( 最低地址) 下方的刻录将触发CPU的陷阱或例外。 此特殊条件随后会被运行时间捕获, 并转换成某种堆叠溢出例外 。

能否在堆叠上而不是堆叠上分配函数 ?

否,函数(即本地变量或自动变量)的激活记录被分配到堆叠上,不仅用于存储这些变量,还用于跟踪嵌套功能电话。

如何管理堆肥实际上要到运行时的环境。 C 使用mallocC++ 和C++ 用途new,但许多其他语言都有垃圾收集。

然而,堆叠是一个更低层次的特性,它与处理器结构紧密相连。 当没有足够的空间时堆积起来不会太难, 因为可以在处理堆积的图书馆电话中执行。 但是, 堆叠堆积起来往往是不可能的, 因为堆积溢出的时间太晚才被发现; 关闭行刑线是唯一可行的选择。