卡密网站建设,免费的行情软件网站入口,徐州专业网站制作,wordpress打通公众号面试题#xff1a;堆和栈的区别#xff08;往往讲的是内存zha#xff09; 为什么说访问栈栈比访问堆快些#xff1f; 目录
一、数据结构中的堆栈
1、数据结构中的堆 1#xff09;堆的定义 2#xff09;堆的效率
2、 数据结构中的栈
二、内存中的堆栈
1、内存堆的定义… 面试题堆和栈的区别往往讲的是内存zha 为什么说访问栈栈比访问堆快些 目录
一、数据结构中的堆栈
1、数据结构中的堆 1堆的定义 2堆的效率
2、 数据结构中的栈
二、内存中的堆栈
1、内存堆的定义
2、内存栈的定义
3、栈为什么比堆的效率更高
4、内存堆与栈有什么不同 总结 堆和栈在不同的环境下有其不同的意义在数据结构中堆和栈是一种数据结构对于操作系统中的堆和栈是内存的存储空间 我们经常说的堆栈大多数说的的相对于内存的概念而讲而不是数据结构。当然今天对于堆栈我们都做下详细讲解。
一、数据结构中的堆栈
1、数据结构中的堆 1堆的定义 堆heap是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称。堆通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。堆总是满足下列性质 堆中某个结点的值总是不大于或不小于其父结点的值 堆总是一棵完全二叉树。
将根结点最大的堆叫做最大堆或大根堆根结点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。
堆是非线性数据结构相当于一维数组有两个直接后继如图 堆的定义如下n个元素的序列{k1,k2,ki,…,kn}当且仅当满足下关系时称之为堆。 2堆的效率 2、 数据结构中的栈 栈作为一种数据结构是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据先进入的数据被压入栈底最后的数据在栈顶需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据最后一个数据被第一个读出来。栈具有记忆作用对栈的插入与删除操作中不需要改变栈底指针。 栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)另一端为栈底(bottom)栈底固定而栈顶浮动栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈PUSH删除则称为退栈POP。栈也称为先进后出表。 二、内存中的堆栈
1、内存堆的定义 堆内存是区别于栈区、全局数据区和代码区的另一个内存区域。堆允许程序在运行时动态地申请某个大小的内存空间这个空间就是堆区 在C语言中使用malloc等内存分配函数获取内存即是从堆中分配内存。从堆中分配的内存需要程序员手动释放如果不释放而系统内存管理器又不自动回收这些堆内存的话实现这一项功能的系统很少那就一直被占用。如果一直申请堆内存而不释放内存会越来越少很明显的结果是系统变慢或者申请不到新的堆内存。而过度的申请堆内存可以试试在函数中申请一个1G的数组会导致堆被压爆结果是灾难性的。 在堆内存分配时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。堆内存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。堆内存的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见堆内存获得的空间比较灵活也比较大。堆内存是由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.另外在WINDOWS下最好的方式是用VirtualAlloc分配内存它直接在进程的地址空间中保留一块内存虽然用起来最不方便。但是速度快也最灵活。 2、内存栈的定义 进程用户空间栈由编译器自动分配释放存放函数的参数值、函数内部局部变量的值所存放的空间用于动态地存储函数之间的关系以保证被调用函数在返回时恢复到母函数中继续执行。 栈的优势是存取速度比堆要快仅次于寄存器栈数据可以共享。但缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量,int, short, long, byte, float, double, boolean, char和对象句柄。栈有一个很重要的特殊性就是存在栈中的数据可以共享系统中默认的栈的空间大小为8M。 3、栈为什么比堆的效率更高
1栈有专门的寄存器直接对栈进行访问espebp而对堆访问没有只能是间接寻址。 也就是说可以直接从地址取数据放至目标地址使用堆时第一步将分配的地址放到寄 存器然后取出这个地址的值然后放到目标地址。
2栈中数据cpu命中率更高满足局部性原理。 计算机中的局部性设计来源于缓存的概念由于存储器的速度不一样寄存器高速缓 存存储器主存磁盘为了提高系统的运行速度会将近期使用的数据存储在高速存储器 空间小昂贵中这个就是缓存的概念由缓存产生了系统局部性原理的设计 硬件操作系统都用到了局部性原理由于高速缓冲存储器高速缓存小而快速的存 在操作系统需要极大限度的利用缓存操作系统会将近期访问过的数据以及其附近数据存 储在高速缓存中从而提升cpu对主存的访问速度主存对磁盘的缓存原理一致
3栈是系统自动分配空间而堆是动态查找再分配运行时分配空间所以栈的速度 快。
4栈是使用的栈的数据结构遵循先进后出的队列结构比堆结构相对简单分配速度优于堆。 4、内存堆与栈有什么不同
不同之处栈堆申请方式系统自动生成程序自己生成存放内容存放函数的参数值、函数内部局部变量的值所存放的空间用于动态地存储函数之间的关系程序自己需要的数据内容申请和访问速度快相对栈慢内存管理的数据结构栈数据结构堆数据结构存储硬件高速存储器内存大小限制默认8M与实际内存大小和编译成的程序位数决定总结 对于栈和堆该篇幅只是相对简单介绍实际过程中不同的系统内存栈有些许的不同。对于系统栈工作原理以及函数的完整执行过程在后续的文章作出详细讲解。
