Różnica między stosem a stertą

Zarządzanie pamięcią jest fundamentalnym zjawiskiem systemu operacyjnego używanego do zarządzania lub zarządzania pamięcią podstawową w celu kontrolowania praw do pamięci na komputerze. Celem jest zapobieganie dostępu do jakiegokolwiek procesu dostępu do pamięci, która nie została jeszcze do niej przydzielona.

System operacyjny przydziela pamięć dla każdego procesu, który jest podzielony na segmenty. Stos i sterta to dwa sposoby przydzielania pamięci w systemie operacyjnym.

Segment stosu służy do przechowywania lokalnych zmiennych funkcji, które są tworzone automatycznie, podczas gdy segment sterty jest używany do dynamicznie przydzielonej pamięci.

Oba są przechowywane w komputerowym pamięci RAM i mogą rosnąć i kurczyć się podczas wykonywania programu. Omówmy szczegółowo i porównajmy je, aby zrozumieć, który jest lepszy.

Co to jest stos?

Segment Stack to technika zarządzania pamięcią stosowaną do statycznego alokacji pamięci. Jest to specjalny obszar w pamięci komputera, który służy do przechowywania lokalnych zmiennych funkcji. Kiedy wywoływana jest funkcja, pamięć jest gdzieś przydzielana do wszystkich zmiennych lokalnych i możesz uzyskać dostęp do tych zmiennych, jak znasz ich lokalizacje. Bloki pamięci są uwolnione, gdy funkcja się kończy. Stack jest jednym ze sposobów efektywnego wdrożenia tego procesu. Pomyśl o tym jak o podstawowej strukturze danych, w której elementy są ułożone na siebie jak stos. Podobnie można uzyskać dostęp do lokalnych zmiennych przy pchaniu i wyskakowaniu. Pchanie odnosi się do dodawania elementów do stosu, a wyskakowanie oznacza pobieranie elementów ze stosu. Dostęp do elementów można uzyskać ze stosu w kolejności ostatniego w pierwszej kolejności.

Co to jest sterta?

Sterta odnosi się do dużej puli pamięci używanej do dynamicznej alokacji pamięci, co oznacza, że ​​pamięć pozostaje przydzielona do momentu zakończenia programu lub uwolnienia pamięci. Pamięć jest przydzielana losowo, więc nie ma łatwego sposobu dostępu do pamięci. W przeciwieństwie do segmentu stosu, elementy są uwolnione w odwrotnej kolejności, ponieważ pierwotnie zostały przydzielone. Mówiąc najprościej, pamięć jest przydzielana do programów na żądanie i uwolniona, gdy nie jest to już wymagane. Elementy sterty są niezależne od siebie, co oznacza, że ​​można je uzyskać, gdy program działa i uwolni się, gdy program kończy się. To jest jak globalna pula pamięci używana do przechowywania zmiennych globalnych i wielu zmiennych odwołujących się.

Różnica między stosem a stertą

Znaczenie stosu i sterty

W architekturze komputerowym stos jest specjalnym regionem pamięci komputera wyraźnie przydzielonymi do automatycznych zmiennych. W programowaniu zmienna automatyczna jest zmienną lokalną, co oznacza, że ​​zakres zmiennej jest lokalny dla bloku, w którym jest zadeklarowana. Pamięć jest automatycznie przydzielana do tych zmiennych po wejściu do bloku, a pamięć jest uwolniona po wyjściu. Z drugiej strony sterta to część pamięci komputera używana do dynamicznych alokacji pamięci, co oznacza, że ​​bloki pamięci są przydzielane i oddzielone w losowy sposób.

Alokacja pamięci dla stosu i sterty

Stos jest używany do przechowywania zmiennych lokalnych, a zakres jest zdefiniowany w funkcji. W kategoriach technicznych Stack obsługuje alokacja pamięci statycznej, która odpowiada lokalnym zmienne statyczne i zmienne zakresu. Pamięć jest przydzielana przed wykonaniem programu, ogólnie w czasie kompilacji, a zastosowana struktura danych nazywana jest stosem. Z drugiej strony sterta jest używana do dynamicznej alokacji pamięci, co oznacza, że ​​pamięć jest alokowana ręcznie w czasie wykonywania podczas wykonywania programu. Programy żądają pamięci, zwykle do dodania węzła do struktury danych i zwraca się, jeśli nie jest to potrzebne.

Dostęp do stosu i sterty

Stos jest zarządzany i zoptymalizowany przez procesor, a dane są dostępne w kolejności ostatniej (LIFO). LIFO odnosi się do metody przechowywania danych w stosach pamięci, w której najnowszy blok pamięci jest pierwszym, który został uwolniony i odwrotnie. To sprawia, że ​​skuteczne zarządzanie pamięcią. Wręcz przeciwnie elementy sterty są niezależne, a dane można uzyskać arbitralnie, co oznacza, że ​​blok pamięci może być przydzielony i uwolniony w dowolnym momencie, niezależnie od ich zamówienia. W przeciwieństwie do stosów, stosy nie mają określonego wzorca do alokacji i rozważania bloków pamięci.

Zmienne w stosie i stercie

Pamięć jest zarządzana automatycznie w stosie, a zmienne są przydzielane i defakcjonowane automatycznie, co oznacza, że ​​stos jest zarezerwowany tylko dla zmiennych tymczasowych. Zmienne lokalne stają się aktywne, gdy funkcja jest wykonywana, a gdy kończy się końcem, zmienne wychodzą z zakresu, co oznacza, że ​​zakres zmiennej jest lokalny dla funkcji i istnieje, o ile funkcja ta jest wykonywana. W przeciwieństwie do stosu, pamięć jest przydzielana, ponieważ program działa w stercie, co sprawia, że ​​dostęp do zmiennych jest trochę wolniej. Ponieważ w blokach rezerwowych nie ma konkretnej kolejności, bloki pamięci mogą być przydzielane i bezpłatne w dowolnym momencie.

Stos vs. Sterta: wykres porównawczy

Podsumowanie stosu kontra sterta

Oba są najczęstszymi sposobami alokacji pamięci i są przechowywane w komputerze pamięci RAM w celu skutecznego zarządzania pamięcią. Jednak dostęp do pamięci na stosie jest szybki, ponieważ pamięć jest zarządzana automatycznie, podczas gdy w stercie należy zarządzać ręcznie, co oznacza, że ​​musisz sam alokaść pamięć, gdy bloki nie są już wymagane. Stack jest oczywiście szybszy i łatwiejszy w użyciu dzięki swojej elastyczności, ale ma swój spory udział w zaletach i wadach. Chociaż Stack nie ma ograniczeń co do wielkości pamięci, trochę trudno jest wdrożyć. Sterta jest wolniejsza niż stos, ale jego implementacja jest prostsza.