了解 Go 中的堆栈和堆：简单指南

当您开始学习 Go 或任何与此相关的编程语言时，您会经常听说堆栈和堆内存。这两个内存区域对于理解程序如何在幕后运行和管理数据非常重要。但别担心——今天，我们将以一种易于理解的方式和有趣的方式来解释它们。

什么是堆栈？

将这一堆想象成自助餐厅里整齐的一堆托盘。每当有人需要托盘时，他们都会从上面拿一个。当他们归还托盘时，他们会将其放回托盘堆的顶部。 Go 中的堆栈工作原理类似！

• 堆栈是一个小而超快的内存区域。
• 它存储函数调用和局部变量（例如整数或小结构）等内容。
• 每次调用函数时，Go 都会在堆栈顶部添加一个“托盘”（框架）。当该函数完成时，它会从顶部移除该托盘。

因此，堆栈遵循LIFO（后进先出）系统，就像取出和归还托盘的方式一样。

示例：堆栈实际操作
假设我们有这个简单的 Go 代码：

func main() {
    greet("John")
}

func greet(name string) {
    message := "Hello, " + name
    fmt.Println(message)
}

以下是逐步发生的事情：

1. Go 在 main 函数的堆栈上放置一个托盘。
2. main 调用greet()，因此为greet()添加了另一个托盘（堆栈框架）。
3. greet 函数创建一个局部变量消息，Go 将其放入托盘中。
4. greet() 完成后，该托盘将从堆栈中删除（弹出）。
5. 最后，当主程序完成后，最后一个托盘被移除。

整洁有序，对吧？堆栈非常适合处理临时且快速消失的事物，例如函数内的局部变量。

什么是堆？

现在，让我们将堆想象成一个大游乐场。与只能从顶部添加或删除内容的堆栈不同，堆更像是一个大的开放区域，您可以将内容放在任何地方。

• 堆是一个更大的内存空间。
• 它用于存储需要保留一段时间的数据，即使在函数完成后也是如此。
• 存储在堆上的东西没有特定的顺序，Go 必须使用称为指针的东西来跟踪它们。

虽然堆很大并且可以存储更多数据，但它的访问速度比堆栈慢，因为 Go 必须弄清楚事物在哪里并自行清理。 Go 有一个垃圾收集器，它会自动清理未使用的堆内存，就像有人打扫操场一样。

示例：行动中的堆
看看这段 Go 代码：

func main() {
    user := newUser("Alice")
    fmt.Println(user.name)
}

func newUser(name string) *User {
    user := &User{name: name}
    return user
}

type User struct {
    name string
}

以下是堆的作用：

1. main 调用 newUser().
2. 在 newUser 中，我们使用名称字段创建一个新的 User 结构。
3. Go 决定将此结构存储在堆上，而不是堆栈上，因为它需要在 newUser 返回后保留下来。
4. Go 为我们提供了一个 指针 （就像结构体在内存中所在位置的映射）并将其返回给 main。
5. 现在，即使在 newUser 完成之后，User 结构仍保留在内存中（在堆上），并且 main 仍然可以使用指针访问它。

当您需要存储比创建它的函数寿命更长的数据时，堆非常有用，但它有点慢，并且需要 Go 的垃圾收集器仔细管理。

堆栈与堆：有什么区别？

• Stack 就像托盘堆栈：小、快速且临时。非常适合函数内的局部变量。

• 堆 就像一个游乐场：大、更灵活，但速度较慢。用于需要寿命更长的东西（比如需要跨函数共享的对象）。

结论

理解栈和堆之间的区别是编写高效 Go 程序的关键。该堆栈快速且易于管理，非常适合临时数据。堆更大但速度更慢，当您需要保留一些东西时使用。

Go 通过自动内存管理为您处理大部分复杂性，但了解这些概念将帮助您编写更优化、更高效的代码。

编码愉快！

以上是了解 Go 中的堆栈和堆：简单指南的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！