堆和栈 临时

两层含义

堆(Heap)与栈(Stack)

(1)程序内存中,堆与栈表示两种内存管理方式
(2)数据结构中,堆与栈表示两种常用的数据结构

程序内存中

直接看结论:栈是自动分配 堆是手动分配,需要手动释放

1.1栈

栈由操作系统自动分配释放 ,用于存放函数的参数值、局部变量等

int main() {
	int b;				//栈
	char s[] = "abc"; 	//栈
	char *p2;			//栈
}

其中函数中定义的局部变量按照先后定义的顺序依次压入栈中,也就是说相邻变量的地址之间不会存在其它变量。栈的内存地址生长方向与堆相反,由高到底,所以后定义的变量地址低于先定义的变量,比如上面代码中变量 s 的地址小于变量 b 的地址,p2 地址小于 s 的地址。栈中存储的数据的生命周期随着函数的执行完成而结束。

生命周期(局部变量在函数被调用时创建,并在函数执行结束后自动销毁 上述代码中 当main被调用时,系统会为b、s和p2分配内存。 在函数执行期间,这些变量可以被访问和使用。 当函数执行结束时,这些变量的内存空间会被自动释放,变量也随之销毁)

+---------------------+
| 高地址 |
+---------------------+
| p2 |
+---------------------+
| s[9] |
| s[8] |
| s[7] |
| s[6] |
| s[5] |
| s[4] |
| s[3] |
| s[2] |
| s[1] |
| s[0] |
+---------------------+
| b |
+---------------------+
| 低地址 |
+---------------------+

1.2堆

堆由开发人员分配和释放, 若开发人员不释放,程序结束时由 OS 回收

int main() {
	// C 中用 malloc() 函数申请‌
  //malloc函数用于动态内存分配‌,其全称为‌memory allocation,
  //用于申请一块连续的指定大小的内存块区域,并以void*类型返回分配的内存区域地址
  
	char* p1 = (char *)malloc(10);
	cout<<(int*)p1<<endl;		//输出:00000000003BA0C0
	
	// 用 free() 函数释放
	free(p1);
   
	// C++ 中用 new 运算符申请
	char* p2 = new char[10];
	cout << (int*)p2 << endl;		//输出:00000000003BA0C0
	
	// 用 delete 运算符释放
	delete[] p2;
}

其中 p1 所指的 10 字节的内存空间与 p2 所指的 10 字节内存空间都是存在于堆。堆的内存地址生长方向与栈相反,由低到高,但需要注意的是,后申请的内存空间并不一定在先申请的内存空间的后面,即 p2 指向的地址并不一定大于 p1 所指向的内存地址,原因是先申请的内存空间一旦被释放,后申请的内存空间则会利用先前被释放的内存,从而导致先后分配的内存空间在地址上不存在先后关系。堆中存储的数据若未释放,则其生命周期等同于程序的生命周期。

关于堆上内存空间的分配过程,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堆节点,然后将该节点从空闲节点链表中删除,并将该节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语句才能正确地释放本内存空间。由于找到的堆节点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动地将多余的那部分重新放入空闲链表。

+---------------------+
| 高地址 |
+---------------------+
| 空闲链表节点 |
| 大小: 20 字节 |
+---------------------+
| 空闲链表节点 |
| 大小: 15 字节 |
+---------------------+
| 空闲链表节点 |
| 大小: 10 字节 |
+---------------------+
| 空闲链表节点 |
| 大小: 30 字节 |
+---------------------+
| 低地址 |
+---------------------+

假设程序申请了两个内存空间,分别为10字节和10字节: p1 指向第一个被分配的10字节内存。 p2 指向第二个被分配的10字节内存

### Java 内存与内存的区别用途 #### 1. 定义与存储内容 内存用于存放由 `new` 创建的对象数组[^3]。这些对象可以通过引用变量访问,而引用变量本身则存放在中。内存的分配由Java虚拟机(JVM)的自动垃圾回收器管理。 内存主要用于存储局部变量方法调用的信息。当一个方法被执行时,JVM会为其创建一个新的帧(stack frame),该帧包含了方法内的局部变量表、操作数以及返回地址等信息。一旦方法执行完毕,对应的帧即被移除并释放所占用的空间[^5]。 #### 2. 生命周期 在程序运行期间,每当遇到使用 `new` 关键字实例化新对象的操作时,就会从空间分配相应大小的一块区域给此对象;相反地,如果某个对象不再有任何活动线程可达,则会被标记为可回收状态等待GC处理。相比之下,上的数据生命周期较短——仅限于当前函数调用周期内有效,超出范围后立即销毁[^4]。 #### 3. 访问速度对比 由于采用的是LIFO(Last In First Out, 后进先出)原则进行管理维护,所以入/出操作非常高效快捷。然而,因为并不具备这样的特点,所以在随机读写上效率不如前者高。不过现代 JVM 已经通过多种技术手段优化了这一点,使得两者之间的差距逐渐缩小[^1]。 #### 4. 内存管理方式 正如前面提到过的那样,位于区里的资源是由专门负责清理工作的 GC 自动完成收集整理工作;而对于那些存在于上面的小型临时性数值来说,则完全依赖编译期静态分析或者运行时期动态跟踪来决定何时应该予以清除[^2]。 ```java // 示例代码展示如何分别向申请内存 public class MemoryExample { public static void main(String[] args){ int localVariable = 10; // 存储于 Person personObject = new Person(); // 对象实际保存至,personObject 是指向它的引用,存在里 } } class Person{ } ```
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