Wat is een stapel?
Een stapel is een speciaal gebied van het computergeheugen waarin tijdelijke variabelen worden opgeslagen die door een functie zijn gemaakt. In stack worden variabelen gedeclareerd, opgeslagen en geïnitialiseerd tijdens runtime.
Het is een tijdelijk opslaggeheugen. Als de rekentaak is voltooid, wordt het geheugen van de variabele automatisch gewist. Het stapelgedeelte bevat meestal methoden, lokale variabelen en referentievariabelen.
In deze tutorial leer je,
- Wat is Stack?
- Wat is hoop?
- Belangrijkste verschillen tussen Stack en Heap
- Voordelen van het gebruik van Stack
- Voordelen van het gebruik van Heap
- Nadelen van het gebruik van Stack
- Nadelen van het gebruik van Heap
- Wanneer gebruik je de Heap of Stack?
Wat is hoop?
De heap is een geheugen dat door programmeertalen wordt gebruikt om globale variabelen op te slaan. Standaard worden alle globale variabelen opgeslagen in heap-geheugenruimte. Het ondersteunt dynamische geheugentoewijzing.
De heap wordt niet automatisch voor u beheerd en wordt niet zo strak beheerd door de CPU. Het is meer een vrij zwevend geheugengebied.
BELANGRIJK VERSCHIL
- Stack is een lineaire gegevensstructuur, terwijl Heap een hiërarchische gegevensstructuur is.
- Stackgeheugen zal nooit gefragmenteerd raken, terwijl Heap-geheugen gefragmenteerd kan raken doordat geheugenblokken eerst worden toegewezen en vervolgens worden vrijgegeven.
- Stack heeft alleen toegang tot lokale variabelen, terwijl Heap u toegang geeft tot variabelen wereldwijd.
- De grootte van stapelvariabelen kan niet worden gewijzigd, terwijl de grootte van Heap-variabelen kan worden aangepast.
- Stapelgeheugen wordt toegewezen in een aaneengesloten blok, terwijl Heap-geheugen in willekeurige volgorde wordt toegewezen.
- Stack vereist niet om variabelen opnieuw toe te wijzen, terwijl in Heap de-allocatie nodig is.
- Stacktoewijzing en deallocation worden gedaan door compilerinstructies, terwijl Heap-toewijzing en deallocation worden gedaan door de programmeur.
Belangrijkste verschillen tussen Stack en Heap
| Parameter | Stapel | Hoop |
|---|---|---|
| Type datastructuren | Een stapel is een lineaire datastructuur. | Heap is een hiërarchische gegevensstructuur. |
| Toegangssnelheid | Snelle toegang | Langzamer vergeleken met stapel |
| Ruimtebeheer | Ruimte die efficiënt wordt beheerd door het besturingssysteem, zodat het geheugen nooit gefragmenteerd raakt. | Heap Space wordt niet zo efficiënt gebruikt. Geheugen kan gefragmenteerd raken doordat geheugenblokken eerst worden toegewezen en vervolgens worden vrijgegeven. |
| Toegang | Alleen lokale variabelen | Hiermee hebt u wereldwijd toegang tot variabelen. |
| Beperking van de grootte van de ruimte | Beperking van de stapelgrootte afhankelijk van het besturingssysteem. | Heeft geen specifieke limiet voor de geheugengrootte. |
| Formaat wijzigen | Variabelen kunnen niet worden vergroot of verkleind | Variabelen kunnen worden vergroot of verkleind. |
| Geheugentoewijzing | Geheugen wordt toegewezen in een aaneengesloten blok. | Het geheugen wordt in willekeurige volgorde toegewezen. |
| Toewijzing en vrijgave | Automatisch gedaan door compilerinstructies. | Het wordt handmatig gedaan door de programmeur. |
| Toewijzing | Vereist niet om variabelen vrij te geven. | Expliciet ongedaan maken van de toewijzing is vereist. |
| Kosten | Minder | Meer |
| Implementatie | Een stapel kan op 3 manieren worden geïmplementeerd: eenvoudig op basis van een array, met behulp van dynamisch geheugen en op basis van een gekoppelde lijst. | Heap kan worden geïmplementeerd met behulp van array en bomen. |
| Hoofdzaak | Gebrek aan geheugen | Geheugenfragmentatie |
| Plaats van referentie | Automatische compileer tijdinstructies. | Voldoende |
| Flexibiliteit | Vaste maat | Formaat wijzigen is mogelijk |
| Toegangstijd | Sneller | Langzamer |
Voordelen van het gebruik van Stack
Hier zijn de voor- / voordelen van het gebruik van stack:
- Helpt u bij het beheren van de gegevens in een Last In First Out (LIFO) -methode die niet mogelijk is met gekoppelde lijst en array.
- Wanneer een functie wordt aangeroepen, worden de lokale variabelen opgeslagen in een stapel en wordt deze automatisch vernietigd zodra ze worden geretourneerd.
- Een stapel wordt gebruikt als een variabele niet buiten die functie wordt gebruikt.
- Hiermee kunt u bepalen hoe geheugen wordt toegewezen en ongedaan gemaakt.
- Stack ruimt het object automatisch op.
- Niet gemakkelijk beschadigd
- Variabelen kunnen niet worden vergroot of verkleind.
Voordelen van het gebruik van Heap
Voordelen / voordelen van het gebruik van heap-geheugen zijn:
- Heap helpt u bij het vinden van het grootste en minimale aantal
- Garbage collection wordt uitgevoerd op het heap-geheugen om het geheugen vrij te maken dat door het object wordt gebruikt.
- Heap-methode die ook wordt gebruikt in de prioriteitswachtrij.
- Hiermee hebt u wereldwijd toegang tot variabelen.
- Heap heeft geen limiet voor de geheugengrootte.
Nadelen van het gebruik van Stack
Nadelen / nadelen van het gebruik van Stack-geheugen zijn:
- Het stapelgeheugen is erg beperkt.
- Als u te veel objecten op de stapel maakt, kan het risico op overlopen van de stapel toenemen.
- Willekeurige toegang is niet mogelijk.
- Variabele opslag wordt overschreven, wat soms leidt tot ongedefinieerd gedrag van de functie of het programma.
- De stapel valt buiten het geheugengebied, wat kan leiden tot een abnormale beëindiging.
Nadelen van het gebruik van Heap
Nadelen / nadelen van het gebruik van Heaps-geheugen zijn:
- Het kan het maximale geheugen bieden dat een besturingssysteem kan bieden
- Het kost meer tijd om te berekenen.
- Geheugenbeheer is ingewikkelder in heap-geheugen aangezien het wereldwijd wordt gebruikt.
- Het kost te veel tijd bij de uitvoering in vergelijking met de stapel.
Wanneer gebruik je de Heap of Stack?
U moet heap gebruiken als u een groot geheugenblok moet toewijzen. U wilt bijvoorbeeld een array met een grote omvang of een grote structuur maken om die variabele voor een lange tijd te behouden, dan moet u deze op de heap toewijzen.
Als u echter met relatief kleine variabelen werkt die alleen nodig zijn totdat de functie die ze gebruikt, actief is. Dan moet je de stapel gebruiken, die is sneller en gemakkelijker.