Erinevus virna ja hunniku vahel

Mäluhaldus on põhiline nähtus opsüsteemist, mida kasutatakse primaarmälu haldamiseks või haldamiseks, et kontrollida arvuti mälu juurdepääsuõigusi. Eesmärk on takistada juurdepääsu mis tahes protsessile mälule, mida pole sellele veel eraldatud.

Opsüsteem eraldab mälu igale protsessile, mis on jagatud segmentideks. Stack ja Heap on kahel viisil mälu jaotamiseks opsüsteemis.

Pinu segmenti kasutatakse automaatselt loodavate kohalike funktsioonimuutujate salvestamiseks, hunnikute segmenti aga dünaamiliselt eraldatud mälu jaoks.

Mõlemad on salvestatud arvuti RAM-i ja need võivad programmi täitmise ajal kasvada ja kahaneda. Arutame neid kahte üksikasjalikult ja võrrelge neid, et mõista, kumb on parem.

Mis on Stack?

Stack segment on mäluhaldusmeetod, mida kasutatakse staatilise mälu jaotamiseks. See on spetsiaalne ala arvuti mälus, mida kasutatakse kohalike funktsioonimuutujate salvestamiseks. Kui funktsioon kutsutakse, eraldatakse mälu kõikidele kohalikele muutujatele kuskil ja pääsete neile muutujatele juurde, kui teate nende asukohti. Kui funktsioon lõpeb, vabastatakse mäluplokid. Stack on üks viisidest selle protsessi tõhusaks rakendamiseks. Mõelge sellele kui põhiandmestruktuurile, kus üksused on paigutatud üksteise peale nagu virna. Samamoodi saab kohalikele muutujatele juurde pääseda tõukamise ja hüppamisega. Lükkamine viitab üksuste lisamisele virna ja hüpitamine tähendab üksuste virnast toomist. Üksustele pääseb virnast viimases sisse-välja-välja (LIFO) järjekorras.

Mis on hunnik?

Heap viitab suurele mälukogumile, mida kasutatakse dünaamiliseks mälu eraldamiseks, mis tähendab, et mälu eraldatakse kuni programmi lõpetamiseni või mälu vabastamiseni. Mälu jaotatakse juhuslikult, nii et mälu juurde pääseda pole lihtsalt. Erinevalt virna segmendist vabastatakse elemendid vastupidises järjekorras, nagu need algselt eraldati. Lihtsamalt öeldes eraldatakse programmidele mälu nõudmisel ja vabastatakse, kui seda enam ei vajata. Hunniku elemendid on üksteisest sõltumatud, st neile pääseb juurde programmi käivitamisel ja vabastatakse programmi lõppedes. See on nagu globaalne mälukogum, mida kasutatakse globaalsete muutujate ja paljude sellele viitavate muutujate talletamiseks.

Erinevus virna ja kuhja vahel

Täie ja virna tähendus

Arvutiarhitektuuris on virn arvuti mälu eriline piirkond, mis on selgesõnaliselt ette nähtud automaatseteks muutujateks. Programmeerimisel on automaatne muutuja lokaalne muutuja, mis tähendab, et muutuja ulatus on lokaalne selles plokis, milles see deklareeritakse. Mälu eraldatakse nendele muutujatele automaatselt sisenemisel plokki ja mälu vabastatakse väljumisel. Hunnik seevastu on arvuti mälu see osa, mida kasutatakse dünaamilise mälu eraldamiseks, mis tähendab, et mäluplokid eraldatakse ja eraldatakse juhuslikult.

Mälu jaotus virna ja kuhja jaoks

Stacki kasutatakse kohalike muutujate salvestamiseks, mille ulatus on funktsioonis määratletud. Tehnilises mõttes toetab pinu staatilist mälu jaotust, mis vastab kohalikele staatilistele muutujatele ja ulatuse muutujatele. Mälu eraldatakse enne programmi käivitamist, tavaliselt kompileerimise ajal ja kasutatavat andmestruktuuri nimetatakse pinuks. Teisest küljest kasutatakse hunnikut dünaamilise mälu jaotamiseks, mis tähendab, et mälu eraldatakse programmi täitmise ajal käsitsi. Programmid taotlevad mälu, tavaliselt sõlme lisamiseks andmestruktuurile ja tagasitulekut, kui seda pole vaja.

Juurdepääs virnale ja hunnikule

Virnat haldab ja optimeerib CPU ning andmetele pääseb juurde LIFO (last-in-first-out) järjekorras. LIFO viitab andmete salvestamise meetodile mälupinkides, kus kõige esimene mäluplokk vabastatakse esimesena ja vastupidi. See võimaldab mälu tõhusalt hallata. Hunniku elemendid, vastupidi, on üksteisest sõltumatud ja andmetele pääseb juurde meelevaldselt, mis tähendab, et mäluploki saab igal ajal eraldada ja vabastada, sõltumata nende järjekorrast. Erinevalt virnadest pole hunnikutel mäluplokkide eraldamiseks ja jaotamiseks kindlat mustrit.

Muutujad virnas ja kuhjas

Mälu hallatakse virnas automaatselt ning muutujad eraldatakse ja eraldatakse automaatselt, st virn on reserveeritud ainult ajutistele muutujatele. Kohalikud muutujad muutuvad aktiivseks funktsiooni täitmisel ja selle lõppemisel muutuvad muutujad ulatusest välja, st muutuja ulatus on funktsiooni suhtes lokaalne ja eksisteerib seni, kuni see funktsioon täidetakse. Erinevalt korstnast eraldatakse mälu, kuna programm töötab kuhjaga, mis muudab siin salvestatud muutujatele juurdepääsu pisut aeglasemaks. Kuna plokkide reserveerimisel puudub konkreetne järjekord, saab mäluplokid igal ajal eraldada ja tasuta kasutada.

Stack vs. Heap: võrdlusdiagramm

Kokkuvõte Stack vs Heap

Mõlemad on mälu jaotamise kõige levinumad viisid ja neid salvestatakse mälu tõhusaks haldamiseks arvuti RAM-i. Juurdepääs virnas olevale mälule on aga kiire, kuna mälu hallatakse automaatselt, samas kui kuhja hallatakse mälu käsitsi, mis tähendab, et peate vaba mälu eraldama ise, kui plokke enam ei vajata. Stack on tänu oma paindlikkusele ilmselgelt kiirem ja hõlpsamini kasutatav, kuid sellel on õiglane osa plusse ja miinuseid. Ehkki virnal pole mälu mahtu piirata, on seda pisut raske rakendada. Hunnik on virnast aeglasem, kuid selle rakendamine on lihtsam.