乙醇 large avatar
测试学习小组  ›  python selenium

在rust中文文档里看到的非常形象的关于栈和堆的解释

By 乙醇 at 一年前 , 491 次浏览

原文

栈(Stack)与堆(Heap)

在很多语言中并不经常需要考虑到栈与堆。不过在像 Rust 这样的系统编程语言中,值是位于栈上还是堆上在更大程度上影响了语言的行为以及为何必须做出这样的选择。我们会在本章的稍后部分描述所有权与堆与栈相关的部分,所以这里只是一个用来预热的简要解释。

栈和堆都是代码在运行时可供使用的内存部分,不过他们以不同的结构组成。栈以放入值的顺序存储并以相反顺序取出值。这也被称作 后进先出(last in, first out)。想象一下一叠盘子:当增加更多盘子时,把他们放在盘子堆的顶部,当需要盘子时,也从顶部拿走。不能从中间也不能从底部增加或拿走盘子!增加数据叫做 进栈(pushing onto the stack),而移出数据叫做 出栈(popping off the stack)。

操作栈是非常快的,因为它访问数据的方式:永远也不需要寻找一个位置放入新数据或者取出数据因为这个位置总是在栈顶。另一个使得栈快速的性质是栈中的所有数据都必须有一个已知且固定的大小。

相反对于在编译时未知大小或大小可能变化的数据,可以把他们储存在堆上。堆是缺乏组织的:当向堆放入数据时,我们请求一定大小的空间。操作系统在堆的某处找到一块足够大的空位,把它标记为已使用,并返回给我们一个其位置的 指针(pointer)。这个过程称作 在堆上分配内存(allocating on the heap),并且有时这个过程就简称为 “分配”(allocating)。向栈中放入数据并不被认为是分配。因为指针是已知的固定大小的,我们可以将指针储存在栈上,不过当需要实际数据时,必须访问指针。

想象一下去餐馆就坐吃饭。当进入时,你说明有几个人,餐馆员工会找到一个够大的空桌子并领你们过去。如果有人来迟了,他们也可以通过询问来找到你们坐在哪。

访问堆上的数据要比访问栈上的数据要慢因为必须通过指针来访问。现代处理器在内存中跳转越少就越快(缓存)。继续类比,假设有一个服务员在餐厅里处理多个桌子的点菜。在一个桌子报完所有菜后再移动到下一个桌子是最有效率的。从桌子 A 听一个菜,接着桌子 B 听一个菜,然后再桌子 A,然后再桌子 B 这样的流程会更加缓慢。出于同样原因,处理器在处理的数据之间彼此较近的时候(比如在栈上)比较远的时候(比如可能在堆上)能更好的工作。在堆上分配大量的空间也可能消耗时间。

当调用一个函数,传递给函数的值(包括可能指向堆上数据的指针)和函数的局部变量被压入栈中。当函数结束时,这些值被移出栈。

记录何处的代码在使用堆上的什么数据,最小化堆上的冗余数据的数量以及清理堆上不再使用的数据以致不至于耗尽空间,这些所有的问题正是所有权系统要处理的。一旦理解了所有权,你就不需要经常考虑栈和堆了,不过理解如何管理堆内存可以帮助我们理解所有权为何存在以及为什么要以这种方式工作。

目前尚无回复
测试学习小组 — 软件测试学习讨论区
现在注册
已注册用户请 登入
内容分享

欢迎关注我们的公众号: 测试圈TC


小贴士

你的问题在测试教程网中能找到答案