메모리 관리의 힙과 스택 이해

소개

첫 번째 블로그 게시물에서는 일상적인 프로그래밍에서는 거의 걱정하지 않지만 어느 시점에서는 특히 애플리케이션의 병목 현상을 줄이는 데 큰 변화를 가져올 주제를 선택했습니다. 네, 메모리 할당에 대해 좀 더 구체적으로 힙과 스택 메모리가 작동하는 방식에 대해 이야기해 보겠습니다.

이러한 개념을 간단하게 설명할 것을 약속드립니다. 힙과 스택은 운영 체제에서 프로세스 메모리 레이아웃의 두 가지 별개 영역입니다. 간단히 말해서, 이는 매우 단순화된 방식으로 컴퓨터 메모리의 다양한 "영역"으로, 각각 특정 기능을 갖고 다양한 유형의 데이터를 저장합니다.

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스택

스택은 기본적으로 할당 및 해제가 자동으로 이루어지는 연속적인 메모리 블록입니다. LIFO(후입선출) 형식으로 작동합니다. 즉, 마지막에 삽입된 요소가 가장 먼저 제거된다는 의미입니다. 함수의 실행 범위가 끝나면 관련 스택 프레임이 자동으로 해제되어 메모리 누수와 같은 문제를 방지합니다(무한 루프 또는 이와 유사한 것을 삽입하지 않는 한).

또한 데이터가 순차적으로 저장되므로 스택에 대한 액세스가 더 빨라지고 읽기 및 쓰기가 더 쉬워집니다. 하지만 크기 측면에서 제한이 있으며 지역 변수, 함수 매개변수 등 임시 데이터용입니다.

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더미

반면 힙은 동적 데이터 할당을 전담하는 메모리 영역입니다. (Go와 같은 언어의 경우) Garbage Collector에 의해 관리됩니다. 힙은 스택과 달리 스레드나 고루틴 간에 공유되는 공간으로 장기간 실행되는 데이터를 저장하는 데 사용됩니다.

힙 관리는 가비지 수집기가 할당된 데이터를 모니터링하고 더 이상 필요하지 않은 데이터를 식별해야 하기 때문에 더 복잡합니다. 게다가 힙에 있는 데이터가 RAM에 무작위로 분산되어 액세스 속도가 느려질 수 있습니다.

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스택과 힙을 가장 잘 사용하는 방법

성능면에서는 스택을 최대한 활용하는 것이 이상적입니다. 스택이 더 효율적이고 가비지 수집기에 부담을 주지 않기 때문에 스택이 첫 번째 선택이 되어야 합니다. 힙을 사용해야 하는 경우 버퍼를 사용할 때처럼 지능적이고 최소화된 방식으로 사용하는 것이 중요합니다.

Go의 경우 컴파일러는 가능할 때마다 스택에 지역 변수를 할당합니다. 그러나 컴파일러가 함수가 반환된 후 변수를 참조할 수 있음을 식별하면 매달린 포인터 오류를 방지하기 위해 해당 변수를 힙에 할당합니다. 제한된 스택 공간을 손상시키지 않도록 매우 큰 변수를 힙으로 이동할 수도 있습니다.

변수에 해당 주소가 액세스되면 해당 변수는 힙에 할당될 후보입니다. 그러나 컴파일러가 수행하는 보다 정교한 분석을 통해 이러한 변수 중 일부는 함수 반환 후에도 유지되지 않는 한 스택에 남아 있을 수 있습니다.

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가비지 컬렉터의 부담을 줄이는 방법은 무엇입니까?

가비지 수집기의 영향을 최소화하기 위해 다음 방법을 채택할 수 있습니다.

• 불필요하게 포인터 사용 피하기: 포인터가 참조하는 데이터는 힙에 할당되며 체계적이지 않은 방식으로 메모리 전체에 분산될 수 있습니다. 꼭 필요한 경우에만 포인터를 사용하세요.
• 기본 유형 선호: 숫자, 부울, 문자열 및 룬과 같은 데이터는 일반적으로 스택에 할당되므로 가비지 수집기에 의한 관리 필요성이 줄어듭니다.
• 힙 사용량 최적화: 가능하면 동적 할당을 최소화하는 구조를 사용하고 버퍼, 개체 풀 등 이미 할당된 리소스를 재사용하는 데 집중하세요.
• 스택 최대한 활용: 가능하면 임시 또는 로컬 변수를 스택에 할당하여 효율성과 성능을 높여야 합니다.

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결론

힙과 스택의 차이점과 Go의 메모리 관리를 이해하는 것은 애플리케이션 성능을 최적화하는 데 필수적입니다. 가능할 때마다 스택을 사용하고 포인터 사용에 주의를 기울이면 가비지 수집기의 로드를 크게 줄여 더 빠르고 효율적인 프로그램을 만들 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이러한 관행은 더욱 확장 가능하고 성능이 뛰어난 시스템을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

위 내용은 메모리 관리의 힙과 스택 이해의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!