スタック メモリとヒープ メモリの主な違いは何ですか?また、それらはプログラムのパフォーマンスにどのような影響を与えますか?

スタック メモリとヒープ メモリの違い

はじめに:

コンピュータ サイエンスにおけるスタック メモリとヒープ メモリの違いの理解重要です。違いを詳しく調べて、プログラミングにおけるその重要性を探ってみましょう。

スタック メモリ:

• 一時ストレージ: スタック メモリは主に使用されます。一時的なデータ ストレージ、特に関数内のローカル変数用。
• 後入れ先出し: これは、後入れ先出し (LIFO) 順序に従います。最近割り当てられたデータが最初にアクセスされます。
• 制限された容量: スタック メモリのサイズは固定されており、超過するとスタック オーバーフローが発生する可能性があります。
• 高速アクセス: スタック メモリ内のデータは、CPU キャッシュに存在するため、通常、アクセスが高速になります。

ヒープ メモリ:

• 動的割り当て: 「動的メモリ」とも呼ばれるヒープ メモリは、C の "new" などの関数を使用してプログラムの実行中に動的に割り当てられます。
• 手動割り当て解除: スタック メモリとは異なります。 、メモリ リークを防ぐために、ヒープ メモリは「削除」を使用して明示的に割り当てを解除する必要があります。
• 大容量: ヒープ メモリの容量はより柔軟であり、より大きなデータ構造の割り当てが可能です。
• アクセスが遅い: ヒープ メモリ内のデータへのアクセスは、CPU キャッシュの外側にあるため、一般にスタック メモリよりも遅くなります。

仮想メモリと物理的実現:

スタック メモリとヒープ メモリは、仮想メモリをオーバーレイする抽象化です。これらは、メモリ スワッピングのプロセスを通じて RAM とディスクの両方に物理的に配置される場合があります。

ヒープ割り当てが遅い理由:

• 断片化: ヒープ メモリは動的に割り当ておよび割り当て解除されるため、断片化してアクセス速度が遅くなる可能性があります。
• メモリ管理オーバーヘッド: ヒープ メモリには、割り当てられたメモリを追跡するための簿記の目的で追加のオーバーヘッドが必要です。

メイン プログラムのメモリ割り当て:

メイン プログラムは通常、スタックとヒープ メモリの両方に存在し、ローカル変数と関数パラメータはスタックに割り当てられます。

メモリ枯渇の結果:

• スタック オーバーフロー: を試みています。容量を超えてスタックにデータを割り当てると、スタック オーバーフローが発生し、プログラムが終了する可能性があります。
• ヒープ メモリの枯渇: 同様に、ヒープ メモリが不足するとプログラムが失敗する可能性があります。 「メモリ不足」エラー。

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