Stack and Heap

Ang pamamahala ng memorya ay isang pangunahing kababalaghan ng operating system na ginagamit upang pangasiwaan o pangasiwaan ang pangunahing memorya upang kontrolin ang mga karapatan ng memory access sa computer. Ang layunin ay upang maiwasan ang anumang proseso mula sa pag-access sa memorya na hindi pa inilalaan dito.

Ang operating system ay naglalaan ng memorya para sa bawat proseso na nahahati sa mga segment. Ang Stack and Heap ay ang dalawang paraan ng memory na inilalaan sa operating system.

Ang stack segment ay ginagamit upang mag-imbak ng mga lokal na variable ng pag-andar na awtomatikong nalikha, samantalang ang heap segment ay ginagamit para sa dynamic na inilalaan na memorya.

Ang parehong ay naka-imbak sa computer RAM at maaari silang lumaki at pag-urong sa panahon ng pagpapatupad ng isang programa. Talakayin ang dalawa sa detalye at ihambing ang mga ito upang maunawaan kung alin ang mas mahusay.

Ano ang Stack?

Ang stack segment ay isang diskarte sa pamamahala ng memorya na ginagamit para sa paglalaan ng static memory. Ito ay isang espesyal na lugar sa memory ng computer na ginagamit upang mag-imbak ng mga lokal na variable ng pag-andar. Kapag ang isang function ay tinatawag na, ang memorya ay ilalaan sa lahat ng mga lokal na variable sa isang lugar at maaari mong ma-access ang mga variable na alam mo ang kanilang mga lokasyon. Ang mga bloke ng memorya ay napalaya kapag natatapos ang pag-andar. Ang stack ay isa sa mga paraan upang maipatupad ang prosesong ito nang mahusay. Isipin ito bilang isang pangunahing istraktura ng data kung saan ang mga item ay nakaayos sa ibabaw ng bawat isa tulad ng isang stack. Katulad din, maaaring ma-access ang lokal na mga variable na may panunulak at popping. Ang pagtulak ay tumutukoy sa pagdaragdag ng mga item sa stack at popping ay nangangahulugan ng pagkuha ng mga item mula sa stack. Ang mga item ay maaaring ma-access mula sa stack sa huling-in-first-out (LIFO) order.

Ano ang Heap?

Ang tumpak ay tumutukoy sa isang malaking pool ng memorya na ginamit para sa dynamic na paglalaan ng memorya na nangangahulugang ang memorya ay nananatiling inilalaan hanggang ang programa ay wawakasan o ang memorya ay napalaya. Ang memorya ay inilalaan nang random kaya walang madaling paraan upang ma-access ang memorya. Hindi tulad ng stack segment, ang mga elemento ay napalaya sa reverse order dahil sila ay orihinal na inilaan. Sa mga simpleng salita, ang memorya ay inilalaan sa mga programa sa kahilingan at napalaya kapag hindi na kinakailangan. Ang mga elemento ng heap ay independyente sa bawat iba pang kahulugan na maaari nilang ma-access habang ang programa ay tumatakbo at napalaya kapag natatapos ang programa. Ito ay tulad ng pandaigdigang memory pool na ginagamit upang mag-imbak ng mga pandaigdigang variable at maraming mga variable na tumutukoy dito.

Pagkakaiba sa pagitan ng Stack at Heap

Kahulugan ng Stack at Heap

Sa arkitektura ng computer, ang isang stack ay isang espesyal na rehiyon ng computer na memorya na malinaw na inilaan para sa mga awtomatikong variable. Sa programming, awtomatikong variable ay isang lokal na variable na nangangahulugan na ang saklaw ng variable ay lokal sa block kung saan ito ay ipinahayag. Ang memorya ay inilalaan nang awtomatiko sa mga variable na ito kapag nakapasok sa bloke at ang memory ay napalaya sa exit. Ang heap, sa kabilang banda, ay ang bahagi ng memory ng computer na ginagamit para sa mga dynamic na alok ng memorya na nangangahulugang ang mga bloke ng memory ay inilalaan at de-allocated sa isang random na paraan.

Memory Allocation para sa Stack and Heap

Ang stack ay ginagamit upang mag-imbak ng mga lokal na variable at ang saklaw nito ay tinukoy sa loob ng function. Sa mga teknikal na termino, sinusuportahan ng stack ang static na paglalaan ng memory na tumutugon sa mga lokal na variable ng variable at mga variable ng saklaw. Ang memorya ay inilalaan bago isagawa ang programa, sa pangkalahatan sa oras ng pag-compile at ang istraktura ng datos na ginamit ay tinatawag na stack. Ang heap, sa kabilang banda, ay ginagamit para sa dynamic na alokasyon ng memorya na nangangahulugang ang memorya ay inilalaan nang manu-mano sa runtime sa panahon ng pagpapatupad ng isang programa. Ang memorya ng humiling ng mga programa, karaniwang para sa pagdaragdag ng isang node sa istraktura ng data at babalik kung hindi kinakailangan.

Access sa Stack and Heap

Ang isang stack ay pinamamahalaan at na-optimize ng CPU at ang data ay na-access sa isang huling-in-first-out (LIFO) order. Ang LIFO ay tumutukoy sa paraan ng imbakan ng data sa mga stack ng memory kung saan ang pinakahuling bloke ng memorya ang unang napalaya at kabaligtaran. Ginagawa ito para sa mahusay na pamamahala ng memorya. Ang mga elemento ng heap, sa kabaligtaran, ay independyente sa bawat isa at ang data ay maaaring ma-access nang may arbitrarily na kahulugan ng isang memory block ay maaaring ilaan at napalaya sa anumang oras nang walang kinalaman sa kanilang order. Hindi tulad ng mga stack, ang mga tambak ay walang tiyak na pattern para sa paglalaan at deallocation ng mga bloke ng memorya.

Mga variable sa Stack and Heap

Ang memorya ay pinamamahalaan nang awtomatiko sa stack at ang mga variable ay inilalaan at deallocated awtomatikong nangangahulugang ang stack ay nakalaan lamang para sa mga pansamantalang variable. Ang mga lokal na variable ay naging aktibo kapag ang isang function ay naisakatuparan at kapag tinatapos ito, ang mga variable ay lumalabas na nangangahulugan na ang saklaw ng variable ay lokal sa isang function at umiiral hangga't ang function na executes. Hindi tulad ng sa stack, ang memorya ay inilalaan habang tumatakbo ang programa sa heap na ginagawang mas mabagal upang ma-access ang mga variable na nakaimbak dito. Dahil walang partikular na pagkakasunud-sunod sa mga bloke sa pagreserba, ang mga bloke ng memory ay maaaring ilaan at libre anumang oras.

Stack vs. Heap: Tsart ng Paghahambing

Buod ng Stack vs Heap

Ang parehong ay ang pinaka-karaniwang paraan ng paglalaan ng memorya at nakaimbak sa computer na RAM para sa mahusay na memory management. Gayunpaman, ang pag-access sa memorya sa isang stack ay mabilis dahil ang memorya ay pinamamahalaan nang awtomatiko samantalang nasa heap, ang memorya ay dapat na pinamamahalaang nang manu-mano na nangangahulugan na kailangan mong ilaan ang libreng memorya sa iyong sarili kapag ang mga bloke ay hindi na kinakailangan. Ang stack ay malinaw na mas mabilis at mas madaling gamitin salamat sa kakayahang umangkop nito, ngunit mayroon itong patas na bahagi ng mga kalamangan at kahinaan. Kahit na ang stack ay walang limitasyon sa laki ng memorya, ito ay isang maliit na mahirap ipatupad.Ang buto ay mas mabagal kaysa sa isang stack, ngunit ang pagpapatupad nito ay mas simple.