หน่วยความจำ Stack vs Heap – ความแตกต่างระหว่างพวกเขา

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหน่วยความจำสแต็กและฮีป

Stack เป็นโครงสร้างข้อมูลเชิงเส้น ในขณะที่ Heap เป็นโครงสร้างข้อมูลแบบลำดับชั้น
หน่วยความจำสแต็กจะไม่กระจัดกระจายในขณะที่หน่วยความจำฮีปสามารถกระจัดกระจายได้เนื่องจากบล็อกของหน่วยความจำได้รับการจัดสรรก่อนแล้วจึงปล่อยว่าง
Stack เข้าถึงตัวแปรภายในเครื่องเท่านั้น ในขณะที่ Heap อนุญาตให้คุณเข้าถึงตัวแปรทั่วโลก
ตัวแปรสแต็กไม่สามารถปรับขนาดได้ในขณะที่ตัวแปรฮีปสามารถปรับขนาดได้
หน่วยความจำสแต็กถูกจัดสรรในบล็อกที่ต่อเนื่องกัน ในขณะที่หน่วยความจำฮีปถูกจัดสรรในลำดับแบบสุ่ม
สแต็กไม่จำเป็นต้องยกเลิกการจัดสรรตัวแปรในขณะที่จำเป็นต้องยกเลิกการจัดสรรฮีป
การจัดสรรสแต็กและการจัดสรรคืนทำได้โดยคำสั่งคอมไพเลอร์ในขณะที่การจัดสรรฮีปและการจัดสรรคืนทำได้โดยโปรแกรมเมอร์

สแต็คคืออะไร?

สแต็กเป็นพื้นที่พิเศษของหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ซึ่งเก็บตัวแปรชั่วคราวที่สร้างโดยฟังก์ชัน ในสแต็ก ตัวแปรจะถูกประกาศ จัดเก็บ และเริ่มต้นระหว่างรันไทม์

เป็นหน่วยความจำชั่วคราว เมื่องานการคำนวณเสร็จสิ้น หน่วยความจำของตัวแปรจะถูกลบโดยอัตโนมัติ ส่วนสแต็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีการ ตัวแปรท้องถิ่น และตัวแปรอ้างอิง

กองคืออะไร?

ฮีปคือหน่วยความจำที่ใช้โดยภาษาการเขียนโปรแกรมเพื่อจัดเก็บตัวแปรโกลบอล ตามค่าเริ่มต้น ตัวแปรโกลบอลทั้งหมดจะถูกจัดเก็บไว้ในพื้นที่หน่วยความจำฮีป รองรับการจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิก

ฮีปไม่ได้รับการจัดการโดยอัตโนมัติสำหรับคุณ และไม่ได้รับการจัดการอย่างเข้มงวดโดย CPU มันเหมือนกับเป็นพื้นที่แห่งความทรงจำที่ลอยอย่างอิสระ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสแต็กและฮีป

พารามิเตอร์	กอง	กอง
ประเภทของโครงสร้างข้อมูล	สแต็กเป็นโครงสร้างข้อมูลเชิงเส้น	ฮีปเป็นโครงสร้างข้อมูลแบบลำดับชั้น
ความเร็วในการเข้าถึง	การเข้าถึงความเร็วสูง	ช้ากว่าเมื่อเทียบกับสแต็ก
การจัดการพื้นที่	พื้นที่ได้รับการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพโดย OS ดังนั้นหน่วยความจำจะไม่กระจัดกระจาย	Heap Space ไม่ได้ใช้อย่างมีประสิทธิภาพ หน่วยความจำสามารถกระจัดกระจายได้เนื่องจากบล็อกของหน่วยความจำได้รับการจัดสรรก่อนแล้วจึงปล่อยว่าง
ทางเข้า	ตัวแปรท้องถิ่นเท่านั้น	ช่วยให้คุณเข้าถึงตัวแปรได้ทั่วโลก
ขีดจำกัดของขนาดพื้นที่	ขีดจำกัดขนาดสแต็กขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการ	ไม่มีการจำกัดขนาดหน่วยความจำโดยเฉพาะ
การปรับขนาด	ตัวแปรไม่สามารถปรับขนาดได้	ตัวแปรสามารถปรับขนาดได้
การจัดสรรหน่วยความจำ	หน่วยความจำถูกจัดสรรในบล็อกที่อยู่ติดกัน	หน่วยความจำจะถูกจัดสรรตามลำดับแบบสุ่ม
การจัดสรรและการจัดสรรคืน	ทำโดยอัตโนมัติตามคำแนะนำของคอมไพเลอร์	โปรแกรมเมอร์ทำด้วยตนเอง
การจัดสรรคืน	ไม่จำเป็นต้องยกเลิกการจัดสรรตัวแปร	จำเป็นต้องยกเลิกการจัดสรรอย่างชัดเจน
ราคา	Less	เพิ่มเติม
การดำเนินงาน	สแต็กสามารถนำมาใช้ได้ 3 วิธีโดยใช้อาร์เรย์อย่างง่าย โดยใช้หน่วยความจำแบบไดนามิก และตามรายการที่เชื่อมโยง	ฮีปสามารถนำไปใช้ได้โดยใช้อาเรย์และทรี
ปัญหาหลัก	การขาดแคลนหน่วยความจำ	การกระจายตัวของหน่วยความจำ
สถานที่อ้างอิง	คำแนะนำเวลารวบรวมอัตโนมัติ	เพียงพอ
ความยืดหยุ่น	ขนาดคงที่	การปรับขนาดเป็นไปได้
เวลาเข้าถึง	ได้เร็วขึ้น	ช้าลง

ข้อดีของการใช้ Stack

นี่คือข้อดี/ประโยชน์ของการใช้สแต็ก:

ช่วยคุณจัดการข้อมูลด้วยวิธีเข้าก่อนออกก่อน (LIFO) ซึ่งไม่สามารถทำได้กับรายการที่เชื่อมโยงและอาร์เรย์
เมื่อมีการเรียกใช้ฟังก์ชัน ตัวแปรในพื้นที่จะถูกเก็บไว้ในสแต็ก และจะถูกทำลายโดยอัตโนมัติเมื่อส่งคืนมา
สแต็กถูกใช้เมื่อไม่ได้ใช้ตัวแปรภายนอกฟังก์ชันนั้น
ช่วยให้คุณสามารถควบคุมวิธีการจัดสรรและจัดสรรหน่วยความจำใหม่ได้
Stack จะล้างวัตถุโดยอัตโนมัติ
ไม่เสียหายง่าย
ไม่สามารถปรับขนาดตัวแปรได้

ข้อดีของการใช้ฮีป

ข้อดี/ประโยชน์ของการใช้หน่วยความจำฮีปคือ:

Heap ช่วยให้คุณค้นหาจำนวนสูงสุดและต่ำสุด
การรวบรวมขยะทำงานบนหน่วยความจำฮีปเพื่อเพิ่มหน่วยความจำที่อ็อบเจ็กต์ใช้
วิธีฮีปยังใช้ในคิวลำดับความสำคัญด้วย
ช่วยให้คุณเข้าถึงตัวแปรได้ทั่วโลก
ฮีปไม่มีการจำกัดขนาดหน่วยความจำ

ข้อเสียของการใช้ Stack

ข้อเสีย/ข้อเสียของการใช้หน่วยความจำ Stack คือ:

หน่วยความจำสแต็กมีจำกัดมาก
การสร้างออบเจ็กต์บนสแต็กมากเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงที่สแต็กโอเวอร์โฟลว์ได้
การเข้าถึงแบบสุ่มไม่สามารถทำได้
การจัดเก็บตัวแปรจะถูกเขียนทับ ซึ่งบางครั้งนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้ของฟังก์ชันหรือโปรแกรม
สแตกจะตกอยู่นอกพื้นที่หน่วยความจำ ซึ่งอาจนำไปสู่การยุติที่ผิดปกติ

ข้อเสียของการใช้ฮีป

ข้อเสีย/ข้อเสียของการใช้หน่วยความจำ Heaps คือ:

สามารถให้หน่วยความจำสูงสุดที่ระบบปฏิบัติการสามารถให้ได้
ต้องใช้เวลาในการคำนวณมากขึ้น
การจัดการหน่วยความจำในหน่วยความจำฮีปมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากมีการใช้งานทั่วโลก
ใช้เวลาดำเนินการนานเกินไปเมื่อเทียบกับสแต็ก

เมื่อใดจึงควรใช้ฮีปหรือสแต็ค?

คุณควรใช้ฮีปเมื่อคุณต้องการจัดสรรบล็อกหน่วยความจำขนาดใหญ่ เช่น คุณต้องการสร้างอาร์เรย์ขนาดใหญ่หรือโครงสร้างขนาดใหญ่เพื่อเก็บตัวแปรนั้นไว้เป็นเวลานาน จากนั้นคุณควรจัดสรรตัวแปรไว้บนฮีป

อย่างไรก็ตาม หากคุณกำลังทำงานกับตัวแปรที่มีขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งจำเป็นเท่านั้นจนกว่าฟังก์ชันที่ใช้ตัวแปรนั้นจะยังคงอยู่ จากนั้นคุณจะต้องใช้สแต็กซึ่งเร็วและง่ายกว่า

ที่คุณอาจชอบ: