堆栈与堆内存——它们之间的区别

堆栈和堆内存之间的主要区别

  • 栈是一种线性数据结构,而堆是一种分层数据结构。
  • 堆栈内存永远不会变得碎片化,而堆内存可能会变得碎片化,因为内存块首先被分配然后被释放。
  • 堆栈只能访问局部变量,而堆允许您全局访问变量。
  • 堆栈变量不能调整大小,而堆变量可以调整大小。
  • 堆栈内存分配在连续的块中,而堆内存则以任意随机顺序分配。
  • 堆栈不需要取消分配变量,而堆则需要取消分配。
  • 堆栈的分配和释放由编译器指令完成,而堆的分配和释放由程序员完成。

什么是堆栈?

堆栈是计算机内存的一个特殊区域,用于存储函数创建的临时变量。 在堆栈中,变量在运行时被声明、存储和初始化。

它是一个临时存储内存。当计算任务完成后,变量的内存将被自动擦除。堆栈部分主要包含方法、局部变量和引用变量。

什么是堆?

堆是编程语言用来存储全局变量的内存。 默认情况下,所有全局变量都存储在堆内存空间中。 它支持动态内存分配。

堆不会自动为您管理,也不会受到 CPU 的严格管理。 它更像是一个自由浮动的内存区域。

堆栈和堆之间的主要区别

栈和堆之间的主要区别

产品型号
数据结构类型 栈是一种线性数据结构。 堆是一种分层数据结构。
访问速度 高速上网 比堆栈慢
空间管理 操作系统有效管理空间,因此内存永远不会碎片化。 堆空间的使用效率不高。 内存可能会变得碎片化,因为内存块首先被分配然后被释放。
Access 仅限局部变量 它允许您全局访问变量。
空间大小限制 取决于操作系统的堆栈大小限制。 对内存大小没有具体限制。
调整大小 变量不能调整大小 变量可以调整大小。
内存分配 内存分配在一个连续的块中。 内存以任意随机顺序分配。
分配和解除分配 由编译指令自动完成。 它是由程序员手动完成的。
解除分配 不需要取消分配变量。 需要显式取消分配。
成本 Less 更多
实施 堆栈可以通过基于简单数组、使用动态内存和基于链表的 3 种方式实现。 堆可以使用数组和树来实现。
主要问题 内存不足 内存碎片
参考地点 自动编译时指令。 充足
灵活性 固定尺寸 可以调整大小
访问时间 更快 比较慢

使用堆栈的优点

使用堆栈的优点

以下是使用堆栈的优点/好处:

  • 帮助您以后进先出 (LIFO) 的方式管理数据,这在链表和数组中是不可能的。
  • 当一个函数被调用时,局部变量存储在一个堆栈中,一旦返回就会自动销毁。
  • 当变量不在该函数之外使用时,将使用堆栈。
  • 它允许您控制内存的分配和释放方式。
  • Stack 自动清理对象。
  • 不易损坏
  • 变量不能调整大小。

使用堆的优点

使用堆的优点

使用堆内存的优点/好处是:

  • 堆帮助你找到最大和最小数
  • 垃圾收集在堆内存上运行以释放对象使用的内存。
  • Heap方法也用在Priority Queue中。
  • 它允许您全局访问变量。
  • 堆对内存大小没有任何限制。

使用堆栈的缺点

使用堆栈内存的缺点/缺点是:

  • 堆栈内存非常有限。
  • 在堆栈上创建太多对象会增加堆栈溢出的风险。
  • 随机访问是不可能的。
  • 变量存储将被覆盖,这有时会导致函数或程序出现未定义的行为。
  • 堆栈将落在内存区域之外,这可能会导致异常终止。

使用堆的缺点

使用堆内存的缺点/缺点是:

  • 它可以提供操作系统可以提供的最大内存
  • 需要更多的时间来计算。
  • 内存管理在堆内存中更为复杂,因为它是全局使用的。
  • 与堆栈相比,执行需要花费太多时间。

什么时候使用堆或栈?

当您需要分配大块内存时,您应该使用堆。 例如,你想创建一个大数组或大结构来长时间保存该变量,那么你应该在堆上分配它。

但是,如果您使用的是相对较小的变量,那么只有在使用它们的函数处于活动状态时才需要这些变量。 然后你需要使用堆栈,它更快更容易。