操作系统中 heap 和 stack 的区别

全栈程序员-用户IM • 2022年6月13日下午5:46 • 未分类

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操作系统中 heap 和 stack 的区别（2016年腾讯校招笔试）

概念：堆栈是两种数据结构，是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端进行插入和删除操作。堆为队列优先，先进先出（FIFO）。栈为先进后出（FILO）。

区别：

一、空间区别：

1.堆（操作系统）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式类似于链表。PS：java中都是系统GC，程序员无法进行GC。

2.栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量值等。操作方式与数据结构中的栈相类似。

二、缓存方式

1.堆：使用二级缓存，生命周期与虚拟机的GC算法有关（并不是引用为空就立即被GC），调用速度相对较低。

2.栈：使用一级缓存，被调用时通常处于存储空间中，调用后被立即释放。

三、数据结构

1、堆（数据结构）：类似于树结构，可以类比于堆排序

2、栈（数据结构）：先进后出（FILO）

java中堆栈的区别：

栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在RAM中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
　　在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。
　　堆内存用来存放由new创建的对象和数组，在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。
Java中变量在内存中的分配：
　　1、类变量（static修饰的变量）：在程序加载时系统就为它在堆中开辟了内存，堆中的内存地址存放于栈以便于高速访问。静态变量的生命周期–一直持续到整个”系统”关闭。
　　2、实例变量：当你使用java关键字new的时候，系统在堆中开辟并不一定是连续的空间分配给变量（比如说类实例），然后根据零散的堆内存地址，通过哈希算法换算为一长串数字以表征这个变量在堆中的”物理位置”。实例变量的生命周期–当实例变量的引用丢失后，将被GC（垃圾回收器）列入可回收“名单”中，但并不是马上就释放堆中内存。
　　3、局部变量：局部变量，由声明在某方法，或某代码段里（比如for循环），执行到它的时候在栈中开辟内存，当局部变量一但脱离作用域，内存立即释放。

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