Cos'è uno Stack?
Uno stack è un'area speciale della memoria del computer che memorizza le variabili temporanee create da una funzione. Nello stack, le variabili vengono dichiarate, memorizzate e inizializzate durante il runtime.
È una memoria di archiviazione temporanea. Quando l'attività di elaborazione è completa, la memoria della variabile verrà automaticamente cancellata. La sezione stack contiene principalmente metodi, variabili locali e variabili di riferimento.
In questo tutorial imparerai,
- Cos'è Stack?
- Cos'è Heap?
- Differenze chiave tra Stack e Heap
- Vantaggi dell'utilizzo di Stack
- Vantaggi dell'utilizzo di Heap
- Svantaggi dell'utilizzo di Stack
- Svantaggi dell'utilizzo di Heap
- Quando utilizzare l'heap o lo stack?
Cos'è Heap?
L'heap è una memoria utilizzata dai linguaggi di programmazione per memorizzare variabili globali. Per impostazione predefinita, tutte le variabili globali vengono archiviate nello spazio di memoria dell'heap. Supporta l'allocazione dinamica della memoria.
L'heap non viene gestito automaticamente e non è gestito altrettanto strettamente dalla CPU. È più simile a una regione di memoria fluttuante.
DIFFERENZA CHIAVE
- Stack è una struttura dati lineare mentre Heap è una struttura dati gerarchica.
- La memoria dello stack non verrà mai frammentata mentre la memoria dell'heap può diventare frammentata quando i blocchi di memoria vengono prima allocati e quindi liberati.
- Stack accede alle variabili locali solo mentre Heap consente di accedere alle variabili a livello globale.
- Le variabili dello stack non possono essere ridimensionate mentre le variabili dell'heap possono essere ridimensionate.
- La memoria dello stack viene allocata in un blocco contiguo mentre la memoria dell'heap viene allocata in qualsiasi ordine casuale.
- Lo stack non richiede la disallocazione delle variabili mentre in Heap è necessaria la disallocazione.
- L'allocazione e la deallocazione dello stack vengono eseguite dalle istruzioni del compilatore, mentre l'allocazione e la deallocazione dell'heap vengono eseguite dal programmatore.
Differenze chiave tra Stack e Heap
| Parametro | Pila | Mucchio |
|---|---|---|
| Tipo di strutture dati | Uno stack è una struttura dati lineare. | Heap è una struttura dati gerarchica. |
| Velocità di accesso | Accesso ad alta velocità | Più lento rispetto allo stack |
| Gestione dello spazio | Lo spazio è gestito in modo efficiente dal sistema operativo in modo che la memoria non venga mai frammentata. | Spazio heap non utilizzato in modo efficiente. La memoria può diventare frammentata quando i blocchi di memoria vengono prima allocati e poi liberati. |
| Accesso | Solo variabili locali | Ti consente di accedere alle variabili a livello globale. |
| Limite delle dimensioni dello spazio | Il limite sulla dimensione dello stack dipende dal sistema operativo. | Non ha un limite specifico sulla dimensione della memoria. |
| Ridimensiona | Le variabili non possono essere ridimensionate | Le variabili possono essere ridimensionate. |
| Allocazione della memoria | La memoria è allocata in un blocco contiguo. | La memoria viene allocata in qualsiasi ordine casuale. |
| Allocazione e deallocazione | Fatto automaticamente dalle istruzioni del compilatore. | Viene eseguito manualmente dal programmatore. |
| Deallocazione | Non richiede la disallocazione delle variabili. | È necessaria una disallocazione esplicita. |
| Costo | Di meno | Di più |
| Implementazione | Uno stack può essere implementato in 3 modi semplici basati su array, utilizzando la memoria dinamica e gli elenchi collegati. | L'heap può essere implementato utilizzando array e alberi. |
| Problema principale | Mancanza di memoria | Frammentazione della memoria |
| Località di riferimento | Istruzioni per la compilazione automatica. | Adeguato |
| Flessibilità | Taglia unica | È possibile il ridimensionamento |
| Tempo di accesso | Più veloce | Più lentamente |
Vantaggi dell'utilizzo di Stack
Ecco i pro / vantaggi dell'utilizzo dello stack:
- Aiuta a gestire i dati in un metodo Last In First Out (LIFO) che non è possibile con l'elenco collegato e l'array.
- Quando una funzione viene chiamata, le variabili locali vengono memorizzate in uno stack e vengono automaticamente distrutte una volta restituite.
- Uno stack viene utilizzato quando una variabile non viene utilizzata al di fuori di tale funzione.
- Consente di controllare la modalità di allocazione e deallocazione della memoria.
- Stack pulisce automaticamente l'oggetto.
- Non facilmente danneggiato
- Le variabili non possono essere ridimensionate.
Vantaggi dell'utilizzo di Heap
I vantaggi / vantaggi dell'utilizzo della memoria heap sono:
- Heap ti aiuta a trovare il numero massimo e minimo
- La procedura di Garbage Collection viene eseguita sulla memoria heap per liberare la memoria utilizzata dall'oggetto.
- Metodo heap utilizzato anche nella coda prioritaria.
- Ti consente di accedere alle variabili a livello globale.
- L'heap non ha alcun limite alla dimensione della memoria.
Svantaggi dell'utilizzo di Stack
Svantaggi / svantaggi dell'utilizzo della memoria Stack sono:
- La memoria dello stack è molto limitata.
- La creazione di troppi oggetti nello stack può aumentare il rischio di overflow dello stack.
- L'accesso casuale non è possibile.
- La memoria variabile verrà sovrascritta, il che a volte porta a un comportamento indefinito della funzione o del programma.
- Lo stack cadrà fuori dall'area di memoria, il che potrebbe portare a una chiusura anomala.
Svantaggi dell'utilizzo di Heap
I contro / svantaggi dell'utilizzo della memoria Heap sono:
- Può fornire la memoria massima che un sistema operativo può fornire
- Ci vuole più tempo per il calcolo.
- La gestione della memoria è più complicata nella memoria heap poiché viene utilizzata a livello globale.
- Ci vuole troppo tempo in esecuzione rispetto allo stack.
Quando utilizzare l'heap o lo stack?
È necessario utilizzare l'heap quando è necessario allocare un grande blocco di memoria. Ad esempio, se si desidera creare un array di grandi dimensioni o una struttura grande per mantenere quella variabile per un lungo periodo di tempo, è necessario allocarla nell'heap.
Tuttavia, se stai lavorando con variabili relativamente piccole che sono necessarie solo fino a quando la funzione che le utilizza non è attiva. Quindi devi usare lo stack, che è più veloce e più facile.