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  • java中的堆和栈是什么?堆和栈有什么区别?
    2021-03-07 21:37:44

    java中的堆和栈是什么?堆和栈有什么区别?

    发布时间:2020-06-02 11:51:19

    来源:亿速云

    阅读:183

    作者:Leah

    java中的堆和栈是什么?堆和栈有什么区别?这些问题可能是我们日常工作会见到的。通过这些问题,希望你能收获更多。下面是揭开这些问题的详细内容。

    首先我们来简单看一下堆和栈:

    1、堆和栈是两种数据结构,只能在一端对数据项进行插入和删除。

    2、在单片机应用中,堆栈是个特殊的存储区,主要是暂时存放数据和地址。

    3、堆,队列优先,先进先出。

    4、栈,先进后出。

    堆和栈的比较:

    1、栈(stack)与堆(heap)都是java用来在内存中存放数据的地方。

    2、java自动管理栈堆,程序员不需要理会(与C++不同)。

    3、栈,存储速度比堆快,仅次于CPU中的寄存器。缺点是,大小和生命周期是确定的缺少灵活性。

    4、栈数据在多线程或者多个栈之间是不可以共享的

    5、栈内部的多个值相等的变量是可以指向同一个地址的。

    6、堆的优势可以动态地分布内存的大小,生命周期也是动态的。

    7、java垃圾收集器会自动的收走不在使用的堆数据。

    8、堆的缺点是,要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

    看完上述内容,你们对java中的堆和栈有进一步的了解吗?如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容,欢迎关注亿速云行业资讯频道,感谢各位的阅读!

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    堆是先进先出,栈是先进后出。

    1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。

    2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。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。另外,栈数据可以共享,详见第3点。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

    3. Java中的数据类型有两种。一种是基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。值得注意的是,自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。

    另外,栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。

    假设我们同时定义:复制内容到剪贴板代码:int a = 3;int b = 3;编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。特别注意的是,这种字面值的引用与类对象的引用不同。

    假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。

    如上例,我们定义完a与b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,-一个ID为“未婚人士”的用户发贴,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存放4的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。

    另一种是包装类数据,如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。

    这些类数据全部存在于堆中,Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。 

    4. String是一个特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建,也可以用String str = "abc";的形式来创建(作为对比,在JDK 5.0之前,你从未见过Integer i = 3;的表达式,因为类与字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,这种表达式是可以的!因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换)。前者是规范的类的创建过程,即在Java中,一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过new()的形式来创建。Java中的有些类,如DateFormat类,可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类,似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单例模式来返回类的实例,只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的,而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = "abc";中,并没有通过new()来创建实例,是不是违反了上述原则?其实没有。

    5. 关于String str = "abc"的内部工作。Java内部将此语句转化为以下几个步骤:

    (1)先定义一个名为str的对String类的对象引用变量:String str;

    (2)在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为"abc"的地址,接着创建一个新的String类的对象o,并将o的字符串值指向这个地址,而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址,则查找对象o,并返回o的地址。

    (3)将str指向对象o的地址。值得注意的是,一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc";这种场合下,其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用!为了更好地说明这个问题,我们可以通过以下的几个代码进行验证。复制内容到剪贴板代码:String str1 = "abc";String str2 = "abc";System.out.println(str1==str2); //true注意,我们这里并不用str1.equals(str2);的方式,因为这将比较两个字符串的值是否相等。

    ==号,根据JDK的说明,只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是,str1与str2是否都指向了同一个对象。

    结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。

    我们再来更进一步,将以上代码改成:

    复制内容到剪贴板代码:

    String str1 = "abc";

    String str2 = "abc";

    str1 = "bcd";System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc

    System.out.println(str1==str2); //false

    这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。

    上例中,当我们将str1的值改为"bcd"时,JVM发现在栈中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。事实上,String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。

    再修改原来代码:复制内容到剪贴板代码:

    String str1 = "abc";

    String str2 = "abc";

    str1 = "bcd";

    String str3 = str1;

    System.out.println(str3); //bcd

    String str4 = "bcd";

    System.out.println(str1 == str4); //true

    str3这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。

    我们再接着看以下的代码。

    复制内容到剪贴板代码:

    String str1 = new String("abc");

    String str2 = "abc";

    System.out.println(str1==str2); //false 

    创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

    String str1 = "abc";

    String str2 = new String("abc");

    System.out.println(str1==str2); //false创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

    以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。

    6. 数据类型包装类的值不可修改。

    不仅仅是String类的值不可修改,所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。 

    7. 结论与建议:(1)我们在使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,我们创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。

    因此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。

    清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。

    (2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。

    而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。

    这个思想应该是享元模式的思想,但JDK的内部在这里实现是否应用了这个模式,不得而知。

    (3)当比较包装类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==

    (4)由于String类的immutable性质,当String变量需要经常变换其值时,应该考虑使用StringBuffer类,以提高程序效率。

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    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)。栈也称为后进先出表。

     

    堆(英语: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:

    • 堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;

    • 堆总是一棵完全二叉树。

    将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节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。

     

    堆和栈的区别

    栈是由编译器在程序运行时分配的空间,由操作系统维护.堆是由malloc()函数分配的内存块,内存的管理由程序员手动控制,在C语言使用free()函数完成.主要区别有一下几点:
    (1)管理方式不同
        程序在运行时栈由操作系统自动管理,无须程序员手工控制;而堆空间的申请、释放工作由程序员控制,容易产生内存泄露.
    (2)空间大小不同
        栈是向低地址扩展,是一块连续的内存区域.即栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,当申请的空间超过栈的剩余空间时,将出现栈溢出错误.堆是向高地址扩展,是不连续的内存区域.因为系统是用链表来存储空闲内存地址的,且链表的遍历方向是由低地址高地址.
    (3)产生碎片不同
        对于堆来说,频繁的malloc/free势必会造成内存空间的不连续从而造成大量的碎片,使程序效率降低.对于栈来说,一定是连续的物理内存空间.
    (4)增长方式不同
        在X86平台上,堆的增长方向是向上,即向着内存地址增加的方向;栈的增长方向是向下的,即向着内存地址减小的方向.
    (5)分配方式不同
        堆都是程序中由malloc()函数动态申请分配并由free() 函数释放;栈的分配和释放是由操作系统完成的,栈的动态分配有alloca()函数完成,但是栈的动态分配和堆是不同的,其由编译器进行分配和释放,无须手工完成.
    (6)分配效率不同
        栈是系统提供的,操作系统会在底层对栈提供支持:分配专门的寄存器存放栈的地址,压栈出栈都是专门的指令执行.堆则是C函数库提供的,它的机制很复杂,例如为了分配一块内存,则需要操作系统重新整理内存,搜索整理内存空间,这样就有机会分到足够大小的内存,然后返回.显然,堆的效率比栈要低的多。

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    内存中堆和栈概念 栈:先进后出;由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 堆:队列优先,先进先出;动态分配的空间 一般由程序员分配释放, 若...

    !!!内容整理自各大博客+理解!!!

    内存中堆和栈概念

    • 栈:先进后出;由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

    • 堆:队列优先,先进先出;动态分配的空间 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,分配方式类似于链表。

    堆与栈区别

    堆与栈实际上是操作系统对进程占用的内存空间的两种管理方式,主要有如下几种区别: (1)管理方式不同。栈由操作系统自动分配释放,无需我们手动控制;堆的申请和释放工作由程序员控制,容易产生内存泄漏

    (2)空间大小不同。每个进程拥有的栈的大小要远远小于堆的大小。理论上,程序员可申请的堆大小为虚拟内存的大小,进程栈的大小 64bits 的 Windows 默认 1MB,64bits 的 Linux 默认 10MB;

    (3)生长方向不同。堆的生长方向向上,内存地址由低到高;栈的生长方向向下,内存地址由高到低。

    (4)分配方式不同。堆都是动态分配的,没有静态分配的堆。栈有2种分配方式:静态分配和动态分配。静态分配是由操作系统完成的,比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动态分配和堆是不同的,他的动态分配是由操作系统进行释放,无需我们手工实现。

    (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指令执行,这就决定了栈的效率比较高。堆则是由C/C++提供的库函数或运算符来完成申请与管理,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。栈存放的内容,函数返回地址、相关参数、局部变量和寄存器内容等。当主函数调用另外一个函数的时候,要对当前函数执行断点进行保存,需要使用栈来实现,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,一般情况堆顶使用一个字节的空间来存放堆的大小,而堆中具体存放内容是由程序员来填充的。

    从以上可以看到,堆和栈相比,由于大量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、实参和局部变量都采用栈的方式存放。虽然栈有众多的好处,但是由于和堆相比不是那么灵活,有时候分配大量的内存空间,主要还是用堆。

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

    数据结构中的堆和栈

    这里不做讨论,其他资料已经写的很明白了

    与前端相关的内容

    JavaScript的数据类型有两大类

    基本类型

    包含null、undefined、Number、String、Boolean,ES6还多了一种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)内存中的简单数据段,数据大小确定,内存空间大小可以分配。

    引用型

    即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。

    概念闲扯

    讲到了堆栈内存那么自然就会牵扯到了闭包、浅拷贝、深拷贝然后就会扯到call、bind、apply

    先来扯一下浅拷贝和深拷贝

    首先!!!!记得只有引用类型才有浅拷贝深拷贝这么 一说,基本数据类型雨女无瓜

    最常用的深拷贝:序列法和反序列法

    // 序列化反序列化法
    function deepClone(obj) {
       return JSON.parse(JSON.stringify(obj))
    }

    在我的面试笔记里,还有更详细的方法,转载自一个博客大佬,真可谓把深拷贝浅拷贝完全剖析

    以下为该大佬地址

    https://www.jianshu.com/p/b08bc61714c7

    再来扯一下闭包

    闭包我个人的理解就是他是一个函数,可以访问别人作用域内变量的函数

    闭包需要理解以下案例

    var name = "The Window";
    var object = {
      name: "My Object",
      getNameFunc: function() {
        return function() {
          return this.name;
        };
      }
    };
    alert(object.getNameFunc()()); //The Window
    ​
    var name = "The Window";
    var object = {
      name: "My Object",
      getNameFunc: function() {
        var that = this;
        return function() {
          return that.name;
        };
      }
    };
    alert(object.getNameFunc()()); //My Object
    ​
    function fun(n, o) {
      console.log(o);
      return {
        fun: function(m) {
          return fun(m, n);
        }
      };
    }
    var a = fun(0);
    a.fun(1);
    a.fun(2);
    a.fun(3); //undefined,?,?,?
    var b = fun(0)
      .fun(1)
      .fun(2)
      .fun(3); //undefined,?,?,?
    var c = fun(0).fun(1);
    c.fun(2);
    c.fun(3); //undefined,?,?,?
    ​
    

      

    call bind apply 引用大佬文章,每次忘记都看一遍!舒服

    JS基础-面试官想知道你有多理解call,apply,bind?[不看后悔系列]

    https://juejin.im/post/5d469e0851882544b85c32ef

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/liuarui/p/11321441.html

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  • c#中堆和栈的区别

    千次阅读 2018-07-25 15:14:00
    二:堆和栈:程序运行时的内存区域  我们把内存分为堆空间和栈空间。  栈空间比较小,但是读取速度快  堆空间比较大,但是读取速度慢 1.栈  栈的特征:  数据只能从栈的顶端插入和删除  把数据放入栈顶...

空空如也

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堆和栈的概念