java栈和堆的区别_Java中堆和栈的区别

本文深入解析Java堆和栈的区别,包括内存动态分配、存取速度、对象创建和内存分布。重点讲解了字符串共享实例,以及如何影响内存效率和程序性能。

堆和栈都是Java用来在RAM中存放数据的地方。

(1)Java的堆是一个运行时数据区,类的对象从堆中分配空间。这些对象通过new等指令建立,通过垃圾回收器来销毁。

(2)堆的优势是可以动态地分配内存空间,需要多少内存空间不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配的。但缺点是,由于需要在运行时动态分配内存,所以存取速度较慢。

(1)栈中主要存放一些基本数据类型的变量(byte,short,int,long,float,double,boolean,char)和对象的引用。

(2)栈的优势是,存取速度比堆快,栈数据可以共享。但缺点是,存放在栈中的数据占用多少内存空间需要在编译时确定下来,缺乏灵活性。

举例说明栈数据可以共享

String可以用以下两种方式来创建:

String str1 = new String("abc");

String str2= "abc";

第一种使用new来创建的对象,它存放在堆中。每调用一次就创建一个新的对象。

第二种是先在栈中创建对象的引用str2,然后查找栈中有没有存放“abc”,如果没有,则将“abc”存放进栈,并将str2指向“abc”,如果已经有“abc”,则直接将str2指向“abc”。

下面用代码说明上面的理论

public classDemo {public static voidmain(String[] args) {

String str1= new String("abc");

String str2= new String("abc");

System.out.println(str1==str2);

}

}

输出结果为:false

public classDemo {public static voidmain(String[] args) {

String str1= "abc";

String str2= "abc";

System.out.println(str1==str2);

}

}

输出结果为:true

因此,用第二种方式创建多个“abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已。这种写法有利于节省内存空间。同时还可以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创建新对象。

代码一:

public classDemo {public static voidmain(String[] args) {

String s1= "china";

String s2= "china";

String s3= "china";

String ss1= new String("china");

String ss2= new String("china");

String ss3= new String("china");

}

}

思考:分布情况会怎样?

7854672a8c11344bcd4ae92ee672cd65.png

思考:为什么?

s1、s2、s3都是基本类型的局部变量,

ss1、ss2、ss3都是String对象的引用,

所以都在栈区

而"china"是常量,

所以放在常量区

而三个new的对象,

自然就放在堆区

代码二:

classBirthDate{private intday;private intmonth;private intyear;public BirthDate(int d, int m, inty) {

day=d;

month=m;

year=y;

}//省略get.set方法.

}public classTest{public static voidmain(String[] arg) {int date = 9;

Test test= newTest();

test.change(date);

BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);

}public void change(inti){

i= 1234;

}

}

思考:内存如何分布?

23a0bb149cde4ae325c2bbef7c6ae29f.png

思考:为什么?

从执行代码部分看,

date, test, i, d1, d,m、y.

都属于基本类型的局部变量, 因此都分配到栈区。

而Test(),Birthdate()两个都是new出来的对象,因此都放在堆区。

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作者:Devin_教主

来源:优快云

原文:https://blog.youkuaiyun.com/qq_32053993/article/details/82812305

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。
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