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  • 2021-02-12 20:49:43

    问题一:

    String str1 = "abc";

    String str2 = "abc";

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

    问题二:

    String str1 =new String ("abc");

    String str2 =new String ("abc");

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

    问题三:

    String s1 = "ja";

    String s2 = "va";

    String s3 = "java";

    String s4 = s1 + s2;

    System.out.println(s3 == s4);//false

    System.out.println(s3.equals(s4));//true

    由于以上问题让我含糊不清,于是特地搜集了一些有关java内存分配的资料,以下是网摘:

    Java 中的堆和栈

    Java把内存划分成两种:一种是栈内存,一种是堆内存。

    在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。

    当在一段代码块定义一个变量时,Java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间,该内存空间可以立即被另作他用。

    堆内存用来存放由new创建的对象和数组。

    在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

    在堆中产生了一个数组或对象后,还可以在栈中定义一个特殊的变量,让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址,栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。

    引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称,以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

    具体的说:

    栈与堆都是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。

    Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的,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,因为它是在运行时动态分配内存的,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。

    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。假设我们同时定义:

    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,然后查找栈中是否有3这个值,如果没找到,就将3存放进来,然后将a指向3。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,因为在栈中已经有3这个值,便将b直接指向3。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。这时,如果再令a=4;那么编译器会重新搜索栈中是否有4值,如果没有,则将4存放进来,并令a指向4;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。要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的,因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的,它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,会影响到另一个对象引用变量。

    String是一个特殊的包装类数据。可以用:

    String str = new String("abc");

    String str = "abc";

    两种的形式来创建,第一种是用new()来新建对象的,它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。

    而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str,然后查找栈中有没有存放"abc",如果没有,则将"abc"存放进栈,并令str指向”abc”,如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。

    比较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==,下面用例子说明上面的理论。

    方式一:

    String str1 = "abc";

    String str2 = "abc";

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

    可以看出str1和str2是指向同一个对象的。

    方式二:

    String str1 =new String ("abc");

    String str2 =new String ("abc");

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

    用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。

    因此用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它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。

    另一方面, 要注意: 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,创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!而可能只是指向一个先前已经创建的对象。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。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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    0x12FFDC 对应的是位置是E4 ~~~DD 对应是7C往后以此类推
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    发现宽度不一样所以不允许我们写改一下:
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    LEA EAX,DWORD PTR DS:[ECX]
    在这里插入图片描述
    执行的时候在EAX存的是ECX的地址编号C4 0012FFC4
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    先放到ECX中,然后我们读取的是C4+4 C8:都是0这种
    在这里插入图片描述
    LEA取的是编号的值C4+8:CC
    在这里插入图片描述
    mov是找内存把内存里的值拿出来而lea他就是把内存的编号(内存地址)的值取出来
    在这里插入图片描述
    reg:任何一个通用的32位寄存器任何一个都可以[1,2,4,8]是不能变的,因为因特尔的工作室这五种格式超过这五种他解释不了,这就是为什么寻址公示只能用这五种
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    如果说结果超过了FFFFFFFF如果变成了9个F 如果一旦超过他只取8个F别的就不要了,这种地址编号一般是通过高级语言编译过来的,编译过来的时候是不可能超过8个F的
    在这里插入图片描述
    同上的原理

    —— 2019.9.14 DT

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     额外补充:

    在python 中允许多个变量指向同一个值,例如

    a=b=1024 ,这个是允许的, 但是在c++ 中是不存在这种写法的,有意思吧.

    展开全文
  • 虚拟内存地址空间

    2021-05-26 17:30:37
    现代计算机为提高CPU使用率、并发执行多个程序、隔离程序间内存地址、打破物理内存上限,采用虚拟内存机制来运行程序 一、物理内存vs虚拟内存 物理内存就是实实在在的内存条。 虚拟内存是一个概念,对于一个程序...

    目录

    一、物理内存vs虚拟内存

    二、物理内存空间和虚拟内存空间

    三、32bit的地址空间

    四、cpu位宽和cpu地址总线宽

    五、虚拟内存地址空间划分

    六、虚拟地址和物理地址的映射


     

     

    img

    早期的计算机程序都是直接跑在物理内存上的,这就要求程序大小不能超过物理内存的上限;

    现代计算机为提高CPU使用率、并发执行多个程序、隔离程序间内存地址、打破物理内存上限,采用虚拟内存机制来运行程序

    一、物理内存vs虚拟内存

    物理内存就是实实在在的内存条。

    虚拟内存是一个概念,对于一个程序来说,它包含了程序运行时可用的内存空间总和,包括共享的、非共享的、物理内存中的、存在分页中的等等。【虚拟内存映射 = 物理空间 + 硬盘空间 + 未使用的映射】

    二、物理内存空间和虚拟内存空间

    物理内存大小组成的地址空间就是物理内存空间。就是我们常说的RAM物理内存空间。可以看成一个连续的M个字节大小的数组。每个字节对应唯一的物理地址。

    虚拟内存大小组成的地址空间就是虚拟内存空间。和物理内存空间一样,它也有地址空间。

    三、32bit的地址空间

    32位的操作系统为一个新创建的程序,分配一个4GB(2^32)大小的虚拟内存。这个过程就是创建了一个映射表,并不是真正的分配到物理内存上。

    四、cpu位宽和cpu地址总线宽

    虚拟内存的大小与实际的RAM没有关系,而是取决于cpu位宽 和 cpu地址总线宽

    1、我们平时说的32位的cpu、64位的cpu ,指的就是cpu的位宽,表示的是一次能够处理的数据宽度。即一个时钟周期内cpu能够处理的2进制位数。其取决于寄存器的宽度

    2、cpu地址总线宽度决定了直接寻址物理内存空间。如果cpu的地址总线是32位的,也就是它可以寻址 0 - 0xFFFFFFFF (4G)的物理地址。

    3、cpu位宽 不等于 cpu地址总线宽度 。 16位的cpu的地址总线宽可以是20位

    4、cpu访问任何存储单元必须知道其物理地址,所以在一定程序上,cpu总线宽影响了最大支持的RAM大小

     

    五、虚拟内存地址空间划分

    img

     

    预留空间:从0x00000000到0x08048000的这段空间是预留的,是不能访问的,例如对空指针进行访问程序就会崩溃

    只读段:程序运行时产生的指令放在此分段。同时这一段也保存了只读数据

    .data读写段:存放初始化了且初始化值不为0的数据

    .bss读写段:存放了未初始化 或 初始化值为0的数据

    运行时堆:这段时间是不存在的,只有当程序运行起来后,new 或者 malloc之后才会分配内存,由低地址向搞地质增长

    加载共享库:动态链接库,windows下是*.dll,Linux下是 *.so

    stack : 函数或者线程都有独立的栈空间,由高地址向低地址增长

    命令行参数和环境变量,命令行参数如main函数传参,环境变量如搜索头文件、库文件时默认的路径

     

    六、虚拟地址和物理地址的映射

    一个程序想要运行,必须运行在真实的物理内存之上,所以必须在虚拟内存地址和物理内存地址之间建立一种映射关系。

    这种映射关系是由操作系统建立的,当程序访问虚拟地址的一个地址时,实际上是通过映射关系访问了真实内存的另外一个地址值。

    这种映射机制需要硬件的支持——cpu中的内存管理单元(Memory Management Unit , MMU)利用存放在物理内存中的映射表动态翻译,这就是cpu虚拟寻址。

    当程序试图访问地址空间的一个地址位置时,我们通过以下的假代码表示以下:

    if(数据在物理内存中) { 虚拟地址转换成物理地址 读数据 } else { if(数据在磁盘中) { if(物理内存还有空闲) { 把数据从磁盘中读到物理内存 虚拟地址转换成物理地址 读数据 } else { 把物理内存中某页的数据存入磁盘 把要读的数据从磁盘读到该页的物理内存中 虚拟地址转换成物理地址 读数据 } } else { 报错 } }

    展开全文
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