Für meinen ersten Blog-Beitrag habe ich ein Thema ausgewählt, über das wir uns im Programmieralltag selten Gedanken machen, das aber irgendwann den entscheidenden Unterschied machen wird, insbesondere um Engpässe in einer Anwendung zu reduzieren. Ja, lassen Sie uns über die Speicherzuweisung sprechen, genauer gesagt darüber, wie Heap- und Stack-Speicher funktionieren.
Ich verspreche, diese Konzepte auf einfache Weise zu erklären. Heap und Stack sind zwei unterschiedliche Bereiche des Speicherlayouts eines Prozesses im Betriebssystem. Kurz gesagt handelt es sich stark vereinfacht um verschiedene „Bereiche“ des Speichers Ihres Computers, von denen jeder eine bestimmte Funktion hat und unterschiedliche Datentypen speichert.
Der Stapel ist im Grunde ein aufeinanderfolgender Speicherblock, dessen Zuweisung und Freigabe automatisch erfolgt. Es arbeitet im Format LIFO (last-in-first-out), was bedeutet, dass das zuletzt eingefügte Element als erstes entfernt wird. Wenn der Ausführungsbereich einer Funktion endet, wird der zugehörige Stapelrahmen automatisch freigegeben, wodurch Probleme wie Speicherverluste vermieden werden (es sei denn, Sie fügen eine Endlosschleife oder ähnliches ein).
Außerdem erfolgt der Zugriff auf den Stack schneller, da die Daten sequentiell gespeichert werden, was das Lesen und Schreiben erleichtert. Es weist jedoch Größenbeschränkungen auf und ist für temporäre Daten wie lokale Variablen und Funktionsparameter gedacht.
Der Heap hingegen ist ein Speicherbereich, der der Zuweisung dynamischer Daten gewidmet ist. Es wird vom Garbage Collector verwaltet (im Fall von Sprachen wie Go). Im Gegensatz zum Stapel ist der Heap ein von Threads oder Goroutinen gemeinsam genutzter Raum und wird zum Speichern lang laufender Daten verwendet.
Heap-Management ist komplexer, da der Garbage Collector die zugewiesenen Daten überwachen und identifizieren muss, welche nicht mehr benötigt werden. Darüber hinaus können Daten auf dem Heap zufällig im RAM verteilt sein, was den Zugriff langsamer macht.
In Bezug auf die Leistung ist es ideal, den Stapel so oft wie möglich zu nutzen. Da es effizienter ist und den Garbage Collector nicht belastet, sollte der Stack die erste Wahl sein. Wenn der Heap verwendet werden muss, ist es wichtig, dies auf intelligente und minimierte Weise zu tun, wie zum Beispiel bei der Verwendung von Puffern.
Im Fall von Go weist der Compiler nach Möglichkeit lokale Variablen auf dem Stapel zu. Wenn der Compiler jedoch erkennt, dass auf die Variable verwiesen werden kann, nachdem die Funktion zurückgekehrt ist, wird er sie auf dem Heap zuordnen, um Fehler durch baumelnde Zeiger zu vermeiden. Sehr große Variablen können auch auf den Heap verschoben werden, um den begrenzten Stapelplatz nicht zu gefährden.
Wenn auf die Adresse einer Variablen zugegriffen wird, ist sie ein Kandidat für die Zuweisung auf dem Heap. Allerdings können ausgefeiltere Analysen, die vom Compiler durchgeführt werden, dazu führen, dass einige dieser Variablen auf dem Stapel verbleiben, solange sie die Rückgabe der Funktion nicht überleben.
Um die Auswirkungen des Garbage Collectors zu minimieren, können wir die folgenden Vorgehensweisen anwenden:
Das Verständnis des Unterschieds zwischen Heap und Stack sowie der Speicherverwaltung in Go ist für die Optimierung der Leistung Ihrer Anwendungen von grundlegender Bedeutung. Indem Sie wann immer möglich den Stapel verwenden und bei der Verwendung von Zeigern vorsichtig vorgehen, können Sie die Belastung des Garbage Collectors erheblich reduzieren, was zu schnelleren und effizienteren Programmen führt. Mit der Zeit werden diese Praktiken dazu beitragen, skalierbarere und leistungsfähigere Systeme aufzubauen.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonHeap und Stack in der Speicherverwaltung verstehen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
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