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

哇,这么多答案,我觉得其中的某个人搞错了...

1) 它们在哪里以及是什么(在真实的计算机记忆中)?

堆栈是作为分配给您的程序图像的最高内存地址开始的内存,然后从那里降低值。它保留给所谓的函数参数和函数中使用的所有临时变量。

有两层楼:公共楼和私人楼。

私人堆积从程序代码最后一字节之后的16字节边界( 64比特程序)或8比特边界( 32比特程序)开始,然后从中增加值。它也被称为默认堆积。

如果私家堆肥太大, 它会重叠堆叠区域, 堆叠如果太大, 堆叠也会重叠堆叠区域。 因为堆叠从一个更高的地址开始, 并一直往下移到更低的地址, 适当的黑客可以使堆叠变得如此大, 它会超过私家堆肥区域, 并重叠代码区域。 关键在于将代码区域重叠到足够大的地方, 从而可以连接到代码中。 这样做有点棘手, 你可能会冒程序崩溃的风险, 但是它很容易, 并且非常有效 。

公用堆积层位于您的程序图像空间以外的自己的记忆空间中。 如果记忆资源变得稀缺, 这个记忆将会被吸到硬盘上 。

(2) 它们在多大程度上受到操作系统或语言运行时间的控制?

堆叠由程序员控制,私人堆积由操作系统管理,公众堆积不为任何人控制,因为它是一种操作系统服务 -- -- 你提出请求,它们要么被批准,要么被拒绝。

2(b) 其范围是什么?

它们都是全球性的,但内容可以是私人的,公共的,也可以是全球性的。

2(c) 由什么因素决定其中每一方的大小?

堆叠和私有堆放的大小由您的编译器运行时间选项决定。公共堆放使用大小参数在运行时初始化。

2(d) 是什么使一个速度更快?

程序程序员如何使用它们来决定它们是“快”还是“慢”

俄联邦:

https://norasandler.com/2019/02/18/Write-a-Compiler-10.html

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/desktop/api/heapapi/nf-heapapi-getprocessheap

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/desktop/api/heapapi/nf-heapapi-heapcreate

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 。

OK,OK, OK, OK, OK, OK, OK, OK, OK,OK, OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,OK,简言简简短地说,它们的意思是:已订购和未排序...!

堆堆叠:在堆叠的物品中,事情会相互占据顶端, 意味着处理的速度会更快,效率会更高!

所以总是有一个索引来指向特定项目, 处理速度也会更快, 这些项目之间也有关系!

堆肥:没有订单,处理速度会放慢, 价值会混乱在一起,没有具体的订单或索引... ......有随机的,它们之间没有关系... 所以执行和使用时间可以不同...

我还创造了下面的图像,以显示他们可能长得如何:

感谢您一个很好的讨论,但作为一个真正的名人,我想知道指示的保存地点在哪里?在BEGINN的科学家们正在决定两个建筑之间(这里所有东西都被视为DATA和HARVARD,在那里保留了用于指示的记忆区和另一个数据区)。最后,我们用冯纽曼设计,现在一切都被认为是“相同的”。这让我在学习组装时很难接受。https://www.cs.virginia.edu/~evans/cs216/guides/x86.html因为他们谈论 登记册和堆叠指针。

上面的一切都在谈论DATA。我的猜测是,既然一个指令是定义的,有特定的内存足迹,它会放在堆叠上,因此所有在集成中讨论的“那些”登记册都放在堆叠上。 当然,随后的面向对象的编程也带来了指示和数据,并融合到一个动态结构中,现在指示也会被保存在堆叠上?