Stack vs Heap Memory - skillnaden mellan dem
Sarah Chen
Nyckelskillnaden mellan Stack och Heap Memory
- Stack är en linjär datastruktur medan Heap är en hierarkisk datastruktur.
- Stackminne kommer aldrig att bli fragmenterat medan Heap-minne kan bli fragmenterat eftersom minnesblock först allokeras och sedan frigörs.
- Stack kommer bara åt lokala variabler medan Heap låter dig komma åt variabler globalt.
- Stackvariabler kan inte storleksändras medan Heapvariabler kan ändras.
- Stackminne tilldelas i ett sammanhängande block medan heapminne tilldelas i valfri slumpmässig ordning.
- Stack kräver inte avallokering av variabler medan avallokering i Heap behövs.
- Stacktilldelning och avallokering görs av kompilatorinstruktioner medan heapallokering och avallokering görs av programmeraren.
Vad är en stack?
En stack är ett speciellt område i datorns minne som lagrar temporära variabler skapade av en funktion. I stack deklareras, lagras och initieras variabler under körning.
Det är ett tillfälligt lagringsminne. När beräkningsuppgiften är klar raderas variabelns minne automatiskt. Stacksektionen innehåller mestadels metoder, lokala variabler och referensvariabler.
Vad är Heap?
Högen är ett minne som används av programmeringsspråk för att lagra globala variabler. Som standard lagras alla globala variabler i högminnesutrymme. Den stöder dynamisk minnesallokering.
Högen hanteras inte automatiskt åt dig och hanteras inte lika hårt av CPU:n. Det är mer som ett fritt flytande minnesområde.
Viktiga skillnader mellan stack och heap
| Parameter | Stack | heap |
|---|---|---|
| Typ av datastrukturer | En stack är en linjär datastruktur. | Heap är en hierarkisk datastruktur. |
| Åtkomsthastighet | Höghastighetsanslutning | Långsammare jämfört med stack |
| Utrymmehantering | Utrymmet hanteras effektivt av OS så att minnet aldrig blir fragmenterat. | Heap Space används inte lika effektivt. Minnet kan bli fragmenterat när minnesblock först allokeras och sedan frigörs. |
| Tillgång | Endast lokala variabler | Det låter dig komma åt variabler globalt. |
| Begränsning av utrymmesstorlek | Gräns för stackstorlek beroende på OS. | Har ingen specifik gräns för minnesstorlek. |
| Ändra storlek | Variabler kan inte ändras i storlek | Variabler kan ändras i storlek. |
| Minnesallokering | Minnet allokeras i ett angränsande block. | Minnet tilldelas i valfri slumpmässig ordning. |
| Tilldelning och deallokering | Görs automatiskt av kompilatorinstruktioner. | Det görs manuellt av programmeraren. |
| Deallokering | Kräver inte att avallokera variabler. | Explicit avfördelning behövs. |
| Pris | Less | Snarare |
| Genomförande | En stack kan implementeras på 3 sätt, enkel arraybaserad, med dynamiskt minne och länkad lista. | Heap kan implementeras med hjälp av array och träd. |
| Huvudproblem | Brist på minne | Minnesfragmentering |
| Referensort | Automatiska kompileringstidsinstruktioner. | Adekvat |
| Flexibilitet | Fixad storlek | Det går att ändra storlek |
| Åtkomsttid | Snabbare | Långsammare |
Fördelar med att använda Stack
Här är fördelarna/fördelarna med att använda stack:
- Hjälper dig att hantera data i en Last In First Out (LIFO) metod som inte är möjlig med länkad lista och array.
- När en funktion anropas lagras de lokala variablerna i en stack och de förstörs automatiskt när de returneras.
- En stack används när en variabel inte används utanför den funktionen.
- Det låter dig styra hur minnet allokeras och avallokeras.
- Stack rensar objektet automatiskt.
- Inte lätt att korrumpera
- Variabler kan inte ändra storlek.
Fördelar med att använda Heap
Fördelar/fördelar med att använda heap-minne är:
- Heap hjälper dig att hitta det största och lägsta antalet
- Sophämtning körs på högminnet för att frigöra minnet som används av objektet.
- Heap-metoden används också i Priority Queue.
- Det låter dig komma åt variabler globalt.
- Heap har ingen begränsning på minnesstorlek.
Nackdelar med att använda Stack
Nackdelar/nackdelar med att använda stackminne är:
- Stackminnet är mycket begränsat.
- Att skapa för många objekt på stapeln kan öka risken för att stacken svämmar över.
- Slumpmässig åtkomst är inte möjlig.
- Variabel lagring kommer att skrivas över, vilket ibland leder till odefinierat beteende hos funktionen eller programmet.
- Stacken kommer att falla utanför minnesområdet, vilket kan leda till en onormal avslutning.
Nackdelar med att använda Heap
Nackdelar/nackdelar med att använda Heaps-minne är:
- Det kan ge maximalt minne som ett operativsystem kan ge
- Det tar längre tid att beräkna.
- Minneshantering är mer komplicerad i högminne eftersom det används globalt.
- Det tar för mycket tid att utföra jämfört med stacken.
När ska jag använda högen eller högen?
Du bör använda heap när du behöver allokera ett stort minnesblock. Om du till exempel vill skapa en stor array eller en stor struktur för att behålla den variabeln under lång tid, då bör du allokera den på högen.
Men om du arbetar med relativt små variabler som bara krävs tills funktionen som använder dem är levande. Då måste du använda stacken, vilket är snabbare och enklare.
