Memoria stack e heap: differenza tra loro
Sara Chen
Differenza chiave tra memoria stack e heap
- Lo stack è una struttura dati lineare, mentre l'heap è una struttura dati gerarchica.
- La memoria dello stack non verrà mai frammentata, mentre la memoria dell'heap può frammentarsi poiché i blocchi di memoria vengono prima allocati e quindi liberati.
- Stack accede alle variabili locali solo mentre Heap consente di accedere alle variabili a livello globale.
- Le variabili stack non possono essere ridimensionate mentre le variabili heap possono essere ridimensionate.
- La memoria dello stack viene allocata in un blocco contiguo mentre la memoria dell'heap viene allocata in qualsiasi ordine casuale.
- Lo stack non richiede la deallocazione delle variabili mentre è necessaria la deallocazione dell'heap.
- L'allocazione e la deallocazione dello stack vengono eseguite dalle istruzioni del compilatore mentre l'allocazione e la deallocazione dell'heap vengono eseguite dal programmatore.
Cos'è una pila?
Uno stack è un'area speciale della memoria del computer che memorizza le variabili temporanee create da una funzione. Nello stack, le variabili vengono dichiarate, archiviate e inizializzate durante il runtime.
È una memoria di archiviazione temporanea. Una volta completata l'attività di calcolo, la memoria della variabile verrà automaticamente cancellata. La sezione dello stack contiene principalmente metodi, variabili locali e variabili di riferimento.
Che cos'è l'heap?
L'heap è una memoria utilizzata dai linguaggi di programmazione per memorizzare variabili globali. Per impostazione predefinita, tutte le variabili globali vengono archiviate nello spazio di memoria heap. Supporta l'allocazione dinamica della memoria.
L'heap non viene gestito automaticamente per te e non è gestito così strettamente dalla CPU. È più simile a una regione di memoria fluttuante.
Differenze chiave tra Stack e Heap
| Parametro | pila | Heap |
|---|---|---|
| Tipo di strutture dati | Uno stack è una struttura dati lineare. | L'heap è una struttura dati gerarchica. |
| Velocità di accesso | Accesso ad alta velocità | Più lento rispetto allo stack |
| Gestione dello spazio | Spazio gestito in modo efficiente dal sistema operativo in modo che la memoria non venga mai frammentata. | Lo spazio heap non viene utilizzato in modo efficiente. La memoria può frammentarsi poiché i blocchi di memoria vengono prima allocati e poi liberati. |
| accesso a | Solo variabili locali | Ti consente di accedere alle variabili a livello globale. |
| Limite delle dimensioni dello spazio | Limite sulla dimensione dello stack in base al sistema operativo. | Non ha un limite specifico sulla dimensione della memoria. |
| Ridimensiona | Le variabili non possono essere ridimensionate | Le variabili possono essere ridimensionate. |
| Allocazione della memoria | La memoria viene allocata in un blocco contiguo. | La memoria viene allocata in qualsiasi ordine casuale. |
| Allocazione e deallocazione | Eseguito automaticamente dalle istruzioni del compilatore. | Viene eseguito manualmente dal programmatore. |
| Deallocazione | Non richiede la deallocazione delle variabili. | È necessaria una deallocazione esplicita. |
| Costo | Less | altro |
| Implementazione/Attuazione | Uno stack può essere implementato in 3 modi semplici basati su array, utilizzando la memoria dinamica e basati su elenchi collegati. | L'heap può essere implementato utilizzando array e alberi. |
| Problema principale | Carenza di memoria | Frammentazione della memoria |
| Località di riferimento | Istruzioni automatiche per la compilazione. | Adeguate |
| Flessibilità | Taglia unica | Il ridimensionamento è possibile |
| Orario di accesso | Faster | Più lentamente |
Vantaggi dell'utilizzo di Stack
Ecco i vantaggi/vantaggi dell'utilizzo dello stack:
- Ti aiuta a gestire i dati in un metodo Last In First Out (LIFO) che non è possibile con l'elenco e l'array collegati.
- Quando viene chiamata una funzione, le variabili locali vengono archiviate in uno stack e vengono automaticamente distrutte una volta restituite.
- Uno stack viene utilizzato quando una variabile non viene utilizzata al di fuori di quella funzione.
- Ti consente di controllare il modo in cui la memoria viene allocata e deallocata.
- Stack ripulisce automaticamente l'oggetto.
- Non facilmente corrotto
- Le variabili non possono essere ridimensionate.
Vantaggi dell'utilizzo di Heap
I vantaggi/vantaggi derivanti dall'utilizzo della memoria heap sono:
- Heap ti aiuta a trovare il numero massimo e minimo
- La Garbage Collection viene eseguita sulla memoria heap per liberare la memoria utilizzata dall'oggetto.
- Metodo heap utilizzato anche nella coda prioritaria.
- Ti consente di accedere alle variabili a livello globale.
- L'heap non ha alcun limite alla dimensione della memoria.
Svantaggi dell'utilizzo di Stack
I contro/svantaggi dell'utilizzo della memoria Stack sono:
- La memoria dello stack è molto limitata.
- La creazione di troppi oggetti nello stack può aumentare il rischio di overflow dello stack.
- L'accesso casuale non è possibile.
- La memorizzazione delle variabili verrà sovrascritta, il che a volte porta a un comportamento indefinito della funzione o del programma.
- Lo stack cadrà all'esterno dell'area di memoria, il che potrebbe portare a una terminazione anomala.
Svantaggi dell'utilizzo di Heap
I contro/svantaggi dell'utilizzo della memoria Heap sono:
- Può fornire la memoria massima che un sistema operativo può fornire
- Ci vuole più tempo per calcolare.
- La gestione della memoria è più complicata nella memoria heap poiché viene utilizzata a livello globale.
- Richiede troppo tempo di esecuzione rispetto allo stack.
Quando utilizzare l'heap o lo stack?
È necessario utilizzare l'heap quando è necessario allocare un blocco di memoria di grandi dimensioni. Ad esempio, se desideri creare un array di grandi dimensioni o una struttura di grandi dimensioni per mantenere quella variabile per un lungo periodo, dovresti allocarla nell'heap.
Tuttavia, se stai lavorando con variabili relativamente piccole che sono necessarie solo finché la funzione che le utilizza è attiva. Quindi è necessario utilizzare lo stack, che è più veloce e più semplice.
