Zásobník vs Hromadná paměť – rozdíl mezi nimi

Klíčový rozdíl mezi zásobníkovou a haldou paměti

  • Stack je lineární datová struktura, zatímco Heap je hierarchická datová struktura.
  • Paměť zásobníku se nikdy nefragmentuje, zatímco paměť haldy se může fragmentovat, protože bloky paměti jsou nejprve alokovány a poté uvolněny.
  • Stack přistupuje pouze k lokálním proměnným, zatímco Heap vám umožňuje přistupovat k proměnným globálně.
  • Velikost proměnných zásobníku nelze změnit, zatímco proměnných haldy lze změnit.
  • Paměť zásobníku je alokována v souvislém bloku, zatímco paměť haldy je alokována v libovolném náhodném pořadí.
  • Stack nevyžaduje de-alokaci proměnných, zatímco v Heap je de-allocation potřeba.
  • Alokaci a dealokaci zásobníku provádí instrukce kompilátoru, zatímco alokaci a dealokaci haldy provádí programátor.

Co je zásobník?

Zásobník je speciální oblast paměti počítače, která ukládá dočasné proměnné vytvořené funkcí. V zásobníku jsou proměnné deklarovány, ukládány a inicializovány za běhu.

Je to dočasná paměť. Po dokončení výpočetní úlohy se paměť proměnné automaticky vymaže. Sekce zásobníku většinou obsahuje metody, lokální proměnné a referenční proměnné.

Co je Heap?

Halda je paměť používaná programovacími jazyky k ukládání globálních proměnných. Ve výchozím nastavení jsou všechny globální proměnné uloženy v paměti haldy. Podporuje dynamické přidělování paměti.

Halda není spravována automaticky za vás a není tak přísně spravována CPU. Je to spíše jako volně plovoucí oblast paměti.

Klíčové rozdíly mezi zásobníkem a haldou

Klíčové rozdíly mezi zásobníkem a haldou

Parametr Stoh halda
Typ datových struktur Zásobník je lineární datová struktura. Halda je hierarchická datová struktura.
Rychlost přístupu Vysokorychlostní přístup Pomalejší ve srovnání se zásobníkem
Správa vesmíru Operační systém efektivně spravuje prostor, takže paměť nikdy nebude fragmentována. Prostor haldy není využíván tak efektivně. Paměť se může fragmentovat, protože bloky paměti jsou nejprve přiděleny a poté uvolněny.
Přístup Pouze lokální proměnné Umožňuje vám globálně přistupovat k proměnným.
Limit velikosti prostoru Omezení velikosti zásobníku v závislosti na OS. Nemá konkrétní limit velikosti paměti.
Změna velikosti Velikost proměnných nelze měnit Velikost proměnných lze měnit.
Přidělení paměti Paměť je alokována v souvislém bloku. Paměť je alokována v libovolném náhodném pořadí.
Přidělování a přidělování Automaticky prováděno instrukcemi kompilátoru. Provádí to ručně programátor.
Rozdělení Nevyžaduje zrušení alokace proměnných. Je zapotřebí explicitní rozdělení.
Stát Less Více
Implementace Zásobník lze implementovat 3 způsoby na základě jednoduchého pole, pomocí dynamické paměti a na základě propojeného seznamu. Haldu lze implementovat pomocí pole a stromů.
Hlavní problém Nedostatek paměti Fragmentace paměti
Referenční lokalita Instrukce pro automatickou kompilaci. Přiměřený
Flexibilita Pevná velikost Změna velikosti je možná
Čas přístupu Rychlejší Pomaleji

Výhody použití Stack

Výhody použití Stack

Zde jsou výhody/výhody použití zásobníku:

  • Pomáhá vám spravovat data metodou Last In First Out (LIFO), což není možné s propojeným seznamem a polem.
  • Když je funkce volána, lokální proměnné jsou uloženy v zásobníku a ten je po návratu automaticky zničen.
  • Zásobník se používá, když se proměnná nepoužívá mimo tuto funkci.
  • Umožňuje vám řídit, jak je paměť alokována a uvolněna.
  • Stack automaticky vyčistí objekt.
  • Nelze snadno poškodit
  • Velikost proměnných nelze měnit.

Výhody použití Heap

Výhody použití Heap

Výhody/výhody použití haldové paměti jsou:

  • Halda vám pomůže najít největší a minimální počet
  • Shromažďování odpadků běží na paměti haldy, aby se uvolnila paměť používaná objektem.
  • Metoda haldy se také používá v prioritní frontě.
  • Umožňuje vám globálně přistupovat k proměnným.
  • Halda nemá žádné omezení velikosti paměti.

Nevýhody použití Stack

Nevýhody/nevýhody používání Stack paměti jsou:

  • Paměť zásobníku je velmi omezená.
  • Vytvoření příliš velkého množství objektů v zásobníku může zvýšit riziko přetečení zásobníku.
  • Náhodný přístup není možný.
  • Proměnné úložiště bude přepsáno, což někdy vede k nedefinovanému chování funkce nebo programu.
  • Zásobník spadne mimo oblast paměti, což může vést k abnormálnímu ukončení.

Nevýhody použití Heap

Nevýhody/nevýhody používání paměti Heaps jsou:

  • Může poskytnout maximální paměť, kterou může OS poskytnout
  • Výpočet zabere více času.
  • Správa paměti je složitější v haldové paměti, protože se používá globálně.
  • Ve srovnání se zásobníkem trvá provádění příliš dlouho.

Kdy použít haldu nebo zásobník?

Haldu byste měli použít, když potřebujete alokovat velký blok paměti. Chcete-li například vytvořit velké pole nebo velkou strukturu, aby se tato proměnná udržela po dlouhou dobu, měli byste ji alokovat na hromadu.

Pokud však pracujete s relativně malými proměnnými, které jsou vyžadovány pouze do doby, než je funkce, která je používá, naživu. Pak musíte použít zásobník, který je rychlejší a jednodušší.