Stack

  • Stack 是一个特殊的区域，它用来存储 function 所用到的临时变量。 Stack 是一种FILO（先进后出）的数据结构，由 CPU 来管理和优化
  • 程序员自己不需要手动管理 stack 中的内存
  • 当 function 申明一个新变量，它就即可被 push 到 stack 中
  • 当 function exits 时，所有在 stack 中的变量都会被释放
  • 当变量被释放之后，那些 memory 的区域会被别的 stack 变量使用
  • 所以，stack 中的 variable (变量)有一个所谓的 variable scope
  • 也就是说，我们平时用的 local variable 在 function exits 之后，也就被释放了（lost forever）
  • Stack 中的 memory 空间是有限制的，variable 不能无限 push 到 stack 中，不然会引起 “stack overflow”

Heap

  • Heap 中的内存一般需要程序员自己的手动管理
  • 一旦在 Heap 中分配了一段内存，必须手动清除
  • 如果分配的内存在使用完毕后没有被清除，会发生 memory leak（内存泄露），
  • Heap 中的内存没有大小限制（电脑物理内存不考虑的情况下）
  • 与 Stack 不同，Heap 中的 variable 可以被所有 function 共享

在多线程中，Stack和Heap如何配合工作？

  • 在一个多线程的应用中，每条 thread 都有自己的 stack，但是所有的 thread 共享同一个 heap
  • 每条 thread 必须相互协调配合，避免多条线程同一时间访问相同的 heap memory

在 Stack 和 Heap 中，内存持续保存的时间如何？

  • function 从开始到结束，stack 中的内存会被自动释放
  • function 结束时，heap 中的内存需要程序手动释放

Stack 和 Heap 的空间大小

  • Stack 的大小是固定的，它不能被增加。如果 stack 发现内存不足，会发生传说中的 stack overflow
  • Heap 的大小由操作系统控制，当 heap 内存不够是，系统可以自动分配空间给它，这是它和 stack 区别最大的地方

Stack 和 Heap，哪个更快？

  • Stack 的速度远快于 heap，stack 是用栈结构（数据结构）实现，可以利用指针的移动分配或者清除内存

什么会导致 Stack 和 Heap 出错？

  • 当 stack 的内存溢出时，程序会崩溃
  • 由于 Heap 中的 block 储存方式是 noncontiguous ,过多的 fragmentation (存储残片)可能会导致新的内存不能被分配，因此引起 Heap 出错

使用 stack 还是 Heap ？

  • 对于一个新手来说，尽量使用 stack，因为它操作简单。当你能确定使用的 memory 很小而且你知道它确切的大小，那么使用 stack 无疑
  • 但是如果你不能确定你需要使用的 memory 确切的大小，那么 heap 就是一个更好的选择