Memahami Heap dan Stack dalam Pengurusan Memori

pengenalan

Untuk catatan blog pertama saya, saya memilih subjek yang jarang kita risaukan dalam pengaturcaraan harian, tetapi itu, pada satu ketika, akan membuat semua perbezaan, terutamanya untuk mengurangkan kesesakan dalam aplikasi. Ya, mari kita bincangkan tentang peruntukan memori, lebih khusus tentang cara ingatan timbunan dan tindanan berfungsi.

Saya berjanji untuk menerangkan konsep ini dengan cara yang mudah. Timbunan dan tindanan ialah dua kawasan berbeza bagi susun atur memori proses dalam sistem pengendalian. Ringkasnya, dengan cara yang sangat mudah, ia adalah "kawasan" memori komputer anda yang berbeza, masing-masing dengan fungsi tertentu dan menyimpan jenis data yang berbeza.

---

timbunan

Timbunan pada asasnya ialah blok memori yang berturutan, yang peruntukan dan pelepasannya adalah automatik. Ia beroperasi dalam format LIFO (terakhir-masuk-dahulu-keluar), yang bermaksud elemen terakhir yang dimasukkan ialah yang pertama dialih keluar. Apabila skop pelaksanaan fungsi tamat, bingkai tindanan yang berkaitan dibebaskan secara automatik, mengelakkan masalah seperti kebocoran memori (melainkan anda memasukkan gelung tak terhingga atau sesuatu yang serupa).

Selain itu, akses kepada timbunan adalah lebih pantas kerana data disimpan secara berurutan, yang menjadikan membaca dan menulis lebih mudah. Walau bagaimanapun, ia mempunyai had dari segi saiz dan bertujuan untuk data sementara, seperti pembolehubah setempat dan parameter fungsi.

---

Timbunan

Timbunan, sebaliknya, ialah kawasan memori yang dikhaskan untuk peruntukan data dinamik. Ia diuruskan oleh pemungut sampah (dalam kes bahasa seperti Go). Tidak seperti timbunan, timbunan ialah ruang yang dikongsi antara benang atau goroutin dan digunakan untuk menyimpan data yang berjalan lama.

Pengurusan timbunan adalah lebih kompleks kerana ia memerlukan pemungut sampah memantau data yang diperuntukkan dan mengenal pasti yang tidak diperlukan lagi. Tambahan pula, data pada timbunan mungkin bertaburan secara rawak dalam RAM, menjadikan akses lebih perlahan.

---

Cara terbaik menggunakan tindanan dan timbunan

Dari segi prestasi, yang ideal ialah menggunakan timbunan sebanyak mungkin. Kerana ia lebih cekap dan tidak membebankan pemungut sampah, timbunan harus menjadi pilihan pertama. Apabila perlu menggunakan timbunan, adalah penting untuk melakukannya dengan cara yang bijak dan diminimumkan, seperti semasa menggunakan penimbal.

Dalam kes Go, pengkompil memperuntukkan pembolehubah tempatan pada tindanan apabila boleh. Walau bagaimanapun, jika pengkompil mengenal pasti bahawa pembolehubah boleh dirujuk selepas fungsi itu kembali, ia akan memperuntukkannya pada timbunan untuk mengelakkan ralat penunjuk berjuntai. Pembolehubah yang sangat besar juga boleh dialihkan ke timbunan untuk mengelakkan menjejaskan ruang tindanan yang terhad.

Jika pembolehubah mempunyai alamatnya diakses, ia adalah calon untuk diperuntukkan pada timbunan. Walau bagaimanapun, analisis yang lebih sofistikated yang dilakukan oleh pengkompil mungkin membenarkan beberapa pembolehubah ini kekal pada tindanan, selagi ia tidak kekal dalam pemulangan fungsi.

---

Bagaimana untuk mengurangkan beban pengutip sampah?

Untuk meminimumkan kesan pemungut sampah, kita boleh mengamalkan amalan berikut:

• Elakkan menggunakan penunjuk secara tidak perlu: Data yang dirujuk oleh penuding diperuntukkan pada timbunan dan boleh disebarkan merentasi memori dengan cara yang tidak teratur. Gunakan penunjuk hanya apabila benar-benar perlu.
• Lebih suka jenis primitif: Data seperti nombor, boolean, rentetan dan rune biasanya diperuntukkan pada tindanan, mengurangkan keperluan pengurusan oleh pengumpul sampah.
• Optimumkan penggunaan timbunan: Apabila boleh, gunakan struktur yang meminimumkan peruntukan dinamik dan fokus pada penggunaan semula sumber yang telah diperuntukkan, seperti penimbal dan kumpulan objek.
• Manfaatkan timbunan sepenuhnya: Pembolehubah sementara atau setempat hendaklah diperuntukkan kepada timbunan apabila boleh, memastikan kecekapan dan prestasi yang lebih baik.

---

Kesimpulan

Memahami perbezaan antara timbunan dan tindanan, serta pengurusan memori dalam Go, adalah asas untuk mengoptimumkan prestasi aplikasi anda. Dengan menggunakan tindanan apabila boleh dan berhati-hati dengan penggunaan penunjuk anda, anda boleh mengurangkan beban pada pengumpul sampah dengan ketara, menghasilkan program yang lebih pantas dan cekap. Lama kelamaan, amalan ini akan menyumbang kepada membina sistem yang lebih berskala dan berprestasi lebih baik.

Atas ialah kandungan terperinci Memahami Heap dan Stack dalam Pengurusan Memori. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!