堆和栈的区别

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• 堆和栈区别
  • • 栈内存：
    • 堆内存：
  • 常见问题

堆和栈区别

内存被分为栈内存和堆内存。

栈内存：

当函数被调用时，会产生一个栈内存块供函数使用。这部分通常位于内存空间的顶端，当添加数据时会向下增长。

栈内存会自动的分配或销毁程序或者函数产生的临时数据。堆内存使用LIFO 的方式，最近添加的项目会被最早删除。当程序或者函数停止运行，系统会自动释放他们的栈内存空间，程序会返回上一个执行点。这些让栈的追踪变得简单。

栈内存在管理内存使用上十分有用，因为它的架构可以防止内存泄露。此外，在许多嵌套函数调用的情况下，栈可能会发生泄露和崩溃。

栈中存放：

1. 局部变量：函数内部定义的变量存储在栈中。这些变量在函数调用时分配，在函数返回时自动释放。
2. 函数调用信息：包括函数的返回地址、参数和局部变量。这些信息存储在栈帧（stack frame）中，每次函数调用都会创建一个新的栈帧。
3. 控制流数据：如返回地址和栈指针等，用于控制函数调用和返回。

堆内存：

堆是为动态分配而预留的内存。堆中块的分配和释放没有强制的模式。程序员可以在任意的时间分配或释放内存块。这会导致对内存块的分配和释放的追踪变得更负责。有许多自定义的堆分配器来调整堆的性能，以适应不同使用模式。

堆中存放：

1. 动态分配的内存：通过malloc、calloc、realloc（在C语言中）或new（在C++中）等函数动态分配的内存块存储在堆中。这些内存块在程序运行时手动分配和释放。
2. 全局变量：某些编译器实现中，全局变量和静态变量也存放在堆中。

每一个线程都会有一个栈，但是应用程序通常只有一个堆（尽管为不同类型的分配设置多个堆并不罕见）

常见问题

To what extent are they controlled by the OS or language runtime?

当每一个系统级别的线程被创建时，操作系统会为其分配栈。通常情况下，操作系统由语言运行时调用，为应用程序分配堆。

What is their scope?

栈与线程相联系，所以当线程退出时，栈将被回收。堆通常在程序启动运行时分配，在程序退出时回收

What determines the size of each of them?

栈的大小当线程被创建时就设定了。堆的大小在程序启动时设定，但是当空间需要时可以增长。

参考文章:

• https://www.baeldung.com/java-stack-heap
• https://www.baeldung.com/cs/memory-stack-vs-heap#:~:text=Stack memory is a sort,longer lifespan than stack memory
• https://stackoverflow.com/questions/79923/what-and-where-are-the-stack-and-heap