前端 堆、栈 概念和区别

1. 概念

　　栈：先进后出，由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量值等。其操作方式类似于数据结构中的栈；是一种运算受限的线性表；

　　堆：先进先出，动态分配的空间一般由程序员来分配释放，若不主动释放，程序结束由系统回收，分配方式类似于链表；是一个特定的存储区或寄存器，他的一端是固定的，另一端是浮动的。

 

2. 区别

　　堆和栈实际是操作系统对进程占用的内存空间的两种管理方式，主要有一下几种区别：

　　（1）管理方式不同

　　　　栈：由操作系统自动分配释放，不需要我们控制
　　　　堆：由程序员控制申请和释放，容易产生内存泄漏

　　（2）空间大小不同，每个进程中栈的大小要远远小于堆的大小

　　　　栈：windows64位1M，linux默认10M

　　　　堆：理论上，程序员申请的堆大小为虚拟内存的大小

　　（3）生长方向不同

　　　　栈：生长方向向下，内存地址由高到低，仅在表尾（栈顶）进行插入和删除操作的线性表，另一端是栈底；按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的在栈顶，需要读取数据时从栈顶开始弹出数据；

　　　　堆：生长方向向上，内存地址由低到高，

　　（4）分配方式不同

　　　　栈：有两种分配方式，静态分配和动态分配；

　　　　　　静态分配：由操作系统完成的，比如局部变量的分配

　　　　　　动态分配：由alloca函数进行分配，由操作系统进行释放，与堆的不同

　　　　堆：都是动态分配的，没有静态分配的堆

　　（5）分配效率不同

　　　　栈：由操作系统自动分配，会在硬件层级对栈提供支持；分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的执行指令，这就决定了栈的效率比较高；

　　　　堆：由C/C++提供的库函数或运算符来完成申请和管理，实现机制较为复杂，频繁的内存申请容易产生内存碎片，显然，堆的效率比栈要低得多；

　　（6）存放内容不同

　　　　栈：函数返回地址、相关参数、局部变量和寄存器内容等。当主函数调用另外函数时，要对当前函数执行断点进行保存，需要使栈来实现。首先入栈的是主函数下一条语句的地址，即扩展指针寄存器的内容（EIP），然后是当前栈帧的底部地址，即扩展基址指针寄存器内容（EBP），再然后是被调函数的实参等，一般情况下是按照从右向左的顺序入栈，之后是被调函数的局部变量，注意静态变量是存放在数据段或者BSS段，是不入栈的。出栈的顺序正好相反，最终栈顶指向主函数下一条语句的地址，主程序又从该地址开始执行。

　　　　堆：一般情况下，堆顶使用一个字节来存放堆的大小，而堆中具体存放的内容是由程序员来填充的；

3. 总结：

　　　　综上，可以看出堆和栈相比，由于大量的malloc()/free()或new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片，并且可能引发用户态和核心态的切换，效率较低。

　　　　栈相比于堆，在程序中应用较为广泛，最常见的是函数的调用过程由栈来实现，函数返回地址、EBP、实参和局部变量都是采用栈的方式存放，虽然栈有众多的好处，但是由于和堆比不是那么的灵活，有的时候分配大量的空间，还是用堆。

　　　　无论是堆还是栈，在内存使用中都要防止非法越界，越界导致的非法内存访问可能会摧毁程序的堆、栈数据，轻则导致程序的运行处于不确定状态，获取不到预期结果，重则导致程序一场崩溃，这些都是我们编程时与内存打交道时应该注意的问题。

 

 

前端相关

javascript 数据分为两大类： 基本类型、引用类型

1. 基本类型：null、undefined、Number、String、Boolean，ES6还新增了一种Symbol

　　基本数据类型可以直接访问，他们是按照值进行分配的，存放在栈（stack）中的简单数据段，数据大小不确定，内存空间大小可以分配。　　

2. 引用类型：及Object，是存放在堆（heap）内存中的对象，变量实际保存的是一个指针，这个指针指向另一个位置。

 

扩展：说到堆栈内存，自然就会涉及到闭包、浅拷贝、深拷贝，还有call、bind、apple

（1）浅拷贝和深拷贝，只有引用类型才有浅拷贝、深拷贝这么一说，基本数据类型没有

　　最常用的深拷贝方法：序列法和反序列法

const deepClone = (obj) => {
  return JSON.parse(JSON.stringify(obj))
}

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本文作者：cros
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