C语言中堆和栈的概念
栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。:
1.申请方式
堆是由程序员自己申请并指明大小,在c中malloc函数 如p1 = (char *)malloc(10);
栈由系统自动分配,如声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间
2.申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会 遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内 存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大 小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
3.申请大小的限制
栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结 构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是 一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
4.申请效率的比较:
栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
简而言之:malloc()申请堆控件,内存RAM动态分配堆空间,由程序员空间,需要程序员使用程序进行销毁,栈内存储:临时变量,局部函数,main函数(入口)由系统控制(执行完后自动销毁)运行快
举个列子吧:
int
main(void){
int *x;
int *y;
x = malloc(sizeof(int)); #向堆申请内存大小,随机4字节的内存空间,返回首字节的地址
x = 42 #bad ,重新在栈内分配了内存,丢失了堆内存的箭头,这也就是说的内存泄漏,这会使系统变慢,甚至死机,需要重启电脑才能够解决
*x = 42 //god choice ,*表示去那里
*y = 13 //bad ,段错误,堆RAM中并没有预分配给y的内存空间
y =x
*y=13 //最终x=y=13
}
python是一门很好的语言,自带垃圾回收,但是这并不表示python中不存在(memory leak)的情况,这里我们应该避免交叉引用和被退出才回收的引用,因为全局变量和类变量只有在程序退出时才会被回收
被退出才会被结束的引用,解决方案;在退出时从列表(或其他对象)里解除对对象的引用(删除)
交叉引用:解决方法使用弱引用 import weaker