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了解記憶體管理中的堆疊和堆疊

Linda Hamilton
發布: 2025-01-05 07:06:39
原創
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Entendendo Heap e Stack no Gerenciamento de Memória

介紹

對於我的第一篇博文,我選擇了一個我們在日常編程中很少擔心的主題,但在某些時候,它會產生很大的不同,特別是在減少應用程序中的瓶頸方面。是的,我們來談談記憶體分配,更具體地說,談談堆疊和堆疊記憶體如何運作。

我保證以簡單的方式解釋這些概念。堆和堆疊是作業系統中進程記憶體佈局的兩個不同區域。簡而言之,用非常簡單的方式來說,它們是電腦記憶體的不同“區域”,每個區域都有特定的功能並儲存不同類型的資料。


堆疊

堆疊基本上是一塊連續的記憶體區塊,其分配和釋放是自動的。它以LIFO後進先出)格式運行,這意味著最後插入的元素是第一個被刪除的。當函數的執行範圍結束時,關聯的堆疊幀會自動釋放,避免記憶體洩漏等問題(除非您插入無限循環或類似的東西)。

此外,存取堆疊的速度更快,因為資料是順序儲存的,這使得讀寫更加容易。但是,它在大小方面有限制,並且適用於臨時數據,例如局部變數和函數參數。


堆疊

另一方面,堆是專門用於動態資料分配的記憶體區域。它由垃圾收集器管理(對於像 Go 這樣的語言)。與堆疊不同,堆是線程或 goroutine 之間共享的空間,用於儲存長時間運行的資料。

堆管理更加複雜,因為它需要垃圾收集器監視分配的資料並識別不再需要的資料。此外,堆上的資料可能隨機分散在 RAM 中,導致存取速度變慢。


如何最好地使用堆疊和堆

就效能而言,理想的情況是盡可能使用堆疊。因為它效率更高,並且不會給垃圾收集器帶來負擔,所以堆疊應該是首選。當需要使用堆疊時,以智慧且最小化的方式進行操作非常重要,就像使用緩衝區一樣。

對於 Go,編譯器會盡可能在堆疊上分配局部變數。但是,如果編譯器在函數返回後識別出該變數可以被引用,它將在堆上分配它以避免懸空指標錯誤。非常大的變數也可以移動到堆中,以避免損害有限的堆疊空間。

如果一個變數的位址被訪問,它就是一個在堆上分配的候選者。然而,編譯器執行的更複雜的分析可能允許其中一些變數保留在堆疊上,只要它們在函數返回後不存在。


如何減輕垃圾收集器的負擔?

為了盡量減少垃圾收集器的影響,我們可以採取以下做法:

  • 不必要地避免使用指標:指標所引用的資料在堆上分配,並且可以以無序的方式分佈在記憶體中。僅在確實必要時才使用指針。
  • 優先選擇原始類型:數字、布林值、字串和符文等資料通常分配在堆疊上,減少垃圾收集器管理的需要。
  • 最佳化堆使用:只要有可能,請使用最小化動態分配的結構,並專注於重複使用已分配的資源,例如緩衝區和物件池。
  • 充分利用堆疊:應盡可能將臨時變數或局部變數分配給堆疊,以確保更高的效率和效能。

結論

了解堆疊和堆疊之間的差異以及 Go 中的記憶體管理是最佳化應用程式效能的基礎。透過盡可能使用堆疊並謹慎使用指針,可以顯著減少垃圾收集器的負載,從而產生更快、更有效率的程序。隨著時間的推移,這些實踐將有助於建立更具可擴展性和性能更好的系統。

以上是了解記憶體管理中的堆疊和堆疊的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:dev.to
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