从底层理解堆和栈的概念以及问题
(1)栈的概念
在java程序中,存储main方法、Object o变量和m()方法的调用的结构,是一个先进后出的栈(每个线程单独占用一个栈),栈中的每块数据(m、main)由一个栈帧(stack frame指向)。
当每个程序块结束运行,会移到下一个栈帧,而栈中上一个程序块以及其里面的数据会被自动释放,如main方法中的Object o,虽然其会占用一定的空间,但当main程序执行完,不需要程序员手动释放。
(2)堆的概念及其管理问题
存储程序执行过程被手动new出来的对象的结构叫做堆。new出来的对象会占用堆的空间,若一直一直new对象,会产生爆内存的情况。堆与栈的最主要区别是,堆中的数据由程序员自己分配创建,而且得手动回收(将某处空间标记为可用)。
而对堆空间的处理,不同的语言使用不同的方法去管理,在对堆空间的处理过程中往往会伴随着两个最难调试的bug,野指针问题和并发问题。。
c/c++使用的是手工管理内存(malloc free/new delete)。若忘记释放,会产生memory leak内存泄漏问题(空间存在,但无法被使用),泄漏严重会演变为out of memory内存移除问题,可采用最朴素的调优方式–重启来解决;若多次释放,可能会产生并发线程问题,一个线程空间莫名其妙被另一个线程释放。
在java、python和go等高级语言中,引入了GC(Garbage Collector)垃圾回收器,用于管理堆中垃圾的释放问题,程序员只需要负责分配,而那些错综复杂互相依赖的空间将由GC进行释放,所以相对c/c++来说开发效率更高,大大地降低了程序员的门槛。
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