java中堆和栈的区别

 栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。

一、堆

    Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的。

优点:可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配内存的,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据

缺点:由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

二、栈

    当在一段代码块定义一个变量时,Java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。栈中主要存放一些基本类型的变量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和对象句柄。

优点:存取速度比堆要快,仅次于寄存器,栈数据可以共享

缺点:存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。

三、举例

1.

int a = 3;
int b = 3;

解析:  编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找栈中是否有3这个值,如果没找到,就将3存放进来,然后将a指向3。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,因为在栈中已经有3这个值,便将b直接指向3。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况


2.

String str = new String("abc");
String str = "abc"; 

解析:第一种是用new()来新建对象的,它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。

而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str,然后查找栈中有没有存放"abc",如果没有,则将"abc"存放进栈,并令str指向”abc”,如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。


3.

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
可以看出str1和str2是指向同一个对象的。

String str1 =new String ("abc");
String str2 =new String ("abc");
System.out.println(str1==str2); // false
用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。

解析:用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。


    其实java中也存在指针,栈中的变量指向堆内存中的变量,这就是 Java 中的指针!理解了堆和栈的区别才能更好的分析内存。




是两个不同的概念 区别 一、预备知识—程序的内存分配 一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的。 2、区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。 3、全局区(静态区)(static)—,全局变量静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放 4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。 二、例子程序 这是一个前辈写的,非常详细 //main.cpp int a = 0; 全局初始化区 char *p1; 全局未初始化区 main() { int b; char s[] = "abc"; char *p2; char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在上。 static int c =0; 全局(静态)初始化区 p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); 分配得来得1020字节的区域就在区。 strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。 } 二、的理论知识 2.1申请方式 stack: 由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在中为b开辟空间 heap: 需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数 如p1 = (char *)malloc(10); 在C++中用new运算符 如p2 = (char *)malloc(10); 但是注意p1、p2本身是在中的。 2.2 申请后系统的响应 :只要的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示溢出。 :首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时, 会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。 2.3申请大小的限制 :在Windows下,是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是顶的地址的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS下,的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从获得的空间较小。 是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,获得的空间比较灵活,也比较大。 2.4申请效率的比较: 由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。 是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在,也不是在是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活 2.5中的存储内容 : 在函数调用时,第一个进的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入的。 当本次函数调用结束后,局部变量先出,然后是参数,最后顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。 :一般是在的头部用一个字节存放的大小。中的具体内容有程序员安排。 2.6存取效率的比较 char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的; 而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的; 但是,在以后的存取中,在上的数组比指针所指向的字符串(例如)快。 比如: #include void main() { char a = 1; char c[] = "1234567890"; char *p ="1234567890"; a = c[1]; a = p[1]; return; } 对应的汇编代码 10: a = c[1]; 00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] 0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl 11: a = p[1]; 0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h] 00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1] 00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。 ? 2.7小结: 区别可以用如下的比喻来看出: 使用就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。 使用就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。 区别主要分: 操作系统方面的,如上面说的那些,不多说了。 还有就是数据结构方面的,这些都是不同的概念。这里的实际上指的就是(满足性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。 虽然的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。
<think>好的,我现在需要回答用户关于Java区别及用途的问题。首先,我要回顾一下用户提供的引用内容,确保准确引用相关信息。用户提供了四个引用,分别涉及的管理方式、存储内容、共享性、速度以及大小限制等方面。 首先,我需要明确的基本区别。根据引用[3],由垃圾收集器管理,而由JVM自动管理,特别是函数调用时的局部变量。接下来,存储内容方面,存放对象实例数组,存放局部变量方法调用。共享性方面,是线程共享的,是线程私有的,这点在引用[3][2]中都有提到。存取速度方面,更快,而较慢,引用[4]也提到了这一点。大小限制上,可以动态扩展,通常固定或动态增长但有限制,可能引发StackOverflowError。 接下来,我需要组织这些信息,结构要清晰,分点说明。可能需要分几个主要区别,比如内存管理、存储内容、共享性、速度、大小限制等。每个点下引用对应的文献,确保正确标注。同时,用途部分需要分别说明的应用场景,比如用于对象存储,用于方法调用局部变量。 还要注意用户提到的格式要求,数学表达式用$...$,但这个问题可能涉及较少数学内容,不过如果有的话要注意格式。回答需要用中文,结构清晰,分步骤解释。然后生成相关问题,参考用户提供的示例,比如关于性能优化、应用场景、内存管理错误等。 现在检查是否有遗漏的信息,比如引用[1]提到适合大对象长期存活的对象,用于方法调用管理,这可以补充到用途部分。引用[4]提到的分配释放速度快,自动管理,手动管理,但Java中其实是自动垃圾回收,可能这里需要澄清,引用[3]提到由GC管理,而自动分配释放,所以用户提供的引用可能存在矛盾,需要确认正确性。根据Java的标准知识,Java中确实是自动垃圾回收,而自动管理,所以引用[4]中的手动管理可能是指其他语言如C/C++,需要注意区分,可能在回答中指出Java是自动管理,不需要手动释放,而同样自动管理。 总结下来,回答的结构应该是: 1. 内存管理方式:(GC自动管理) vs (JVM自动分配释放) 2. 存储内容:(对象实例、数组) vs (局部变量、方法调用) 3. 共享性:(线程共享) vs (线程私有) 4. 存取速度:更快 5. 大小限制:可扩展,固定或有限制 6. 用途:用于动态分配的大对象,用于方法执行 然后生成相关问题,比如内存溢出情况、性能优化、应用场景差异等。 最后确保引用正确标注,例如在管理方式部分引用[3][4],存储内容引用[3][1]等。同时检查是否有LaTeX公式需要处理,可能涉及较少,但若有变量如StackOverflowError需要用代码格式或普通文本处理。 现在将这些整理成自然的中文段落,分点说明,确保每个区别都有对应的引用标注,并在末尾添加相关问题。</think>在Java中,(Heap)(Stack)是两种关键的内存区域,它们在内存管理、存储内容应用场景上有显著差异。以下是主要区别及用途的详细说明: --- ### **1. 内存管理方式** - ****:由垃圾收集器(GC)自动管理,程序员无需手动释放内存。对象实例数组在中分配后,GC会回收不再使用的对象[^3][^4]。 - ****:由JVM自动管理,用于存储方法的局部变量、参数返回地址。方法调用时分配内存,执行结束后自动释放。 --- ### **2. 存储内容** - ****:存储**对象实例****数组**(如`new`关键字创建的对象)。这些数据生命周期较长,可能被多个线程共享[^1]。 - ****:存储**基本类型变量**(如`int`、`boolean`)、**对象引用**(指针)以及**方法调用的上下文信息**(如调用帧)。生命周期仅限于方法执行期间。 --- ### **3. 共享性** - ****:多线程共享,需考虑线程安全问题[^2]。 - ****:线程私有,每个线程有独立的空间,无需同步[^4]。 --- ### **4. 存取速度** - ****:内存分配释放较慢,需通过GC回收,可能引发内存碎片。 - ****:存取速度更快,内存分配通过指针移动直接完成。 --- ### **5. 大小限制** - ****:大小可动态扩展,默认上限为物理内存的一部分。若内存不足,抛出`OutOfMemoryError`。 - ****:大小固定(如JVM参数`-Xss`设置)或动态增长但有严格限制。递归过深或局部变量过多时,可能触发`StackOverflowError`。 --- ### **6. 用途** - ****: - 存储长期存活的对象(如全局缓存、Spring单例Bean)。 - 动态分配大对象(如集合、文件流)[^1]。 - ****: - 管理方法调用顺序(如递归、多级函数嵌套)。 - 快速访问局部变量(如循环计数器、临时计算结果)。 --- ### **示例对比** ```java public class Example { public static void main(String[] args) { int a = 10; // 中分配 Object obj = new Object(); // 对象在中,引用obj在中 } } ``` ---
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