Stack vs Heap Memory – Diferença entre eles
Sarah Chen
Diferença chave entre pilha e memória heap
- Stack é uma estrutura de dados linear, enquanto Heap é uma estrutura de dados hierárquica.
- A memória Stack nunca ficará fragmentada, enquanto a memória Heap pode ficar fragmentada à medida que os blocos de memória são primeiro alocados e depois liberados.
- Stack acessa variáveis locais apenas enquanto Heap permite acessar variáveis globalmente.
- As variáveis de pilha não podem ser redimensionadas, enquanto as variáveis de heap podem ser redimensionadas.
- A memória Stack é alocada em um bloco contíguo, enquanto a memória Heap é alocada em qualquer ordem aleatória.
- A pilha não exige a desalocação de variáveis, enquanto no Heap a desalocação é necessária.
- A alocação e desalocação de pilha são feitas por instruções do compilador, enquanto a alocação e desalocação de heap são feitas pelo programador.
O que é uma pilha?
Uma pilha é uma área especial da memória do computador que armazena variáveis temporárias criadas por uma função. Na pilha, as variáveis são declaradas, armazenadas e inicializadas durante o tempo de execução.
É uma memória de armazenamento temporário. Quando a tarefa de cálculo for concluída, a memória da variável será automaticamente apagada. A seção de pilha contém principalmente métodos, variáveis locais e variáveis de referência.
O que é Heap?
O heap é uma memória usada por linguagens de programação para armazenar variáveis globais. Por padrão, todas as variáveis globais são armazenadas no espaço de memória heap. Suporta alocação dinâmica de memória.
O heap não é gerenciado automaticamente para você e não é gerenciado de maneira tão rígida pela CPU. É mais como uma região de memória flutuante.
Principais diferenças entre pilha e heap
| Parâmetro | Pilha | montão |
|---|---|---|
| Tipo de estruturas de dados | Uma pilha é uma estrutura de dados linear. | Heap é uma estrutura de dados hierárquica. |
| Velocidade de acesso | Acesso de alta velocidade | Mais lento em comparação com a pilha |
| Gerenciamento de espaço | Espaço gerenciado de forma eficiente pelo sistema operacional para que a memória nunca fique fragmentada. | O espaço de pilha não é usado com tanta eficiência. A memória pode ficar fragmentada à medida que os blocos de memória são primeiro alocados e depois liberados. |
| Acesso a | Somente variáveis locais | Ele permite que você acesse variáveis globalmente. |
| Limite de tamanho do espaço | Limite no tamanho da pilha dependendo do sistema operacional. | Não possui um limite específico de tamanho de memória. |
| Redimensionar | Variáveis não podem ser redimensionadas | As variáveis podem ser redimensionadas. |
| Alocação de memória | A memória é alocada em um bloco contíguo. | A memória é alocada em qualquer ordem aleatória. |
| Alocação e Desalocação | Feito automaticamente pelas instruções do compilador. | Isso é feito manualmente pelo programador. |
| Desalocação | Não requer desalocar variáveis. | É necessária uma desalocação explícita. |
| Custo | Less | Mais |
| Implementação | Uma pilha pode ser implementada de 3 maneiras: baseada em array simples, usando memória dinâmica e baseada em lista vinculada. | Heap pode ser implementado usando array e árvores. |
| Problema principal | Falta de memória | fragmentação de memória |
| Localidade de referência | Instruções automáticas de tempo de compilação. | Adequado |
| Flexibilidade | Tamanho fixo | Redimensionar é possível |
| Tempo de acesso | Mais rápido | Mais lento |
Vantagens de usar Stack
Aqui estão os prós/benefícios de usar pilha:
- Ajuda você a gerenciar os dados em um método Last In First Out (LIFO) que não é possível com lista e array vinculados.
- Quando uma função é chamada, as variáveis locais são armazenadas em uma pilha e são automaticamente destruídas quando retornadas.
- Uma pilha é usada quando uma variável não é usada fora dessa função.
- Ele permite controlar como a memória é alocada e desalocada.
- Stack limpa automaticamente o objeto.
- Não é facilmente corrompido
- Variáveis não podem ser redimensionadas.
Vantagens de usar Heap
Os prós/benefícios de usar memória heap são:
- Heap ajuda você a encontrar o maior e o mínimo número
- A coleta de lixo é executada na memória heap para liberar a memória usada pelo objeto.
- Método Heap também usado na Fila Prioritária.
- Ele permite que você acesse variáveis globalmente.
- Heap não tem limite de tamanho de memória.
Desvantagens de usar Stack
Contras/desvantagens do uso da memória Stack são:
- A memória da pilha é muito limitada.
- Criar muitos objetos na pilha pode aumentar o risco de estouro de pilha.
- O acesso aleatório não é possível.
- O armazenamento variável será substituído, o que às vezes leva a um comportamento indefinido da função ou programa.
- A pilha ficará fora da área de memória, o que poderá levar a um encerramento anormal.
Desvantagens de usar Heap
Contras/desvantagens de usar memória Heaps são:
- Ele pode fornecer a memória máxima que um sistema operacional pode fornecer
- Leva mais tempo para calcular.
- O gerenciamento de memória é mais complicado na memória heap, pois é usada globalmente.
- Leva muito tempo de execução em comparação com a pilha.
Quando usar o Heap ou pilha?
Você deve usar heap quando precisar alocar um grande bloco de memória. Por exemplo, você deseja criar um array de tamanho grande ou uma estrutura grande para manter essa variável por um longo tempo, então você deve alocá-la no heap.
No entanto, se você estiver trabalhando com variáveis relativamente pequenas, elas serão necessárias apenas até que a função que as utiliza esteja ativa. Então você precisa usar a pilha, que é mais rápida e fácil.
