ความแตกต่างระหว่าง Stack และ Heap
เนื้อหา
Stack และ Heap เป็นเซ็กเมนต์หน่วยความจำที่ใช้ในเทคนิคการจัดสรรหน่วยความจำ ความแตกต่างหลักระหว่าง Stack และ heap คือ stack เกี่ยวข้องกับการจัดสรรเชิงเส้นและลำดับของหน่วยความจำที่ใช้ในการจัดสรรหน่วยความจำแบบคงที่ในขณะที่ heap ทำหน้าที่เป็นกลุ่มของพื้นที่จัดเก็บที่จัดสรรหน่วยความจำแบบสุ่ม
Speed เป็นพารามิเตอร์หลักที่แยก stack และ heap สแต็กเร็วกว่ากองมาก
- แผนภูมิเปรียบเทียบ
- คำนิยาม
- ความแตกต่างที่สำคัญ
- ข้อสรุป
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | กอง | กอง |
|---|---|---|
| ขั้นพื้นฐาน | หน่วยความจำถูกจัดสรรเป็น (LIFO) ล่าสุดเข้าก่อนออกก่อน | หน่วยความจำถูกจัดสรรแบบสุ่ม |
| การจัดสรรและการจัดสรรคืน | อัตโนมัติ | คู่มือ |
| ราคา | น้อยกว่า | มากกว่า |
| การดำเนินงาน | ยาก | ง่าย |
| กล่าวอ้าง | บน) | O (1) |
| ปัญหา | หน่วยความจำไม่เพียงพอ | การกระจายตัวของหน่วยความจำ |
| สถานที่อ้างอิง | ยอดเยี่ยม | เพียงพอ |
| มีความยืดหยุ่น | ขนาดคงที่และไม่ยืดหยุ่น | การปรับขนาดเป็นไปได้ |
| เข้าถึงเวลา | ได้เร็วขึ้น | ช้าลง |
ความหมายของสแต็ค
การจัดสรรสแต็กเป็นไปตามกลยุทธ์ LIFO (เข้าก่อนออกก่อน) สำหรับการกำหนดหน่วยความจำให้กับกระบวนการด้วยความช่วยเหลือของการดำเนินการพุชและป๊อป แต่ละบล็อกในหน่วยความจำมีขนาดคงที่ซึ่งไม่สามารถขยายหรือหดได้ รายการสุดท้ายในสแต็กสามารถเข้าถึงได้ทุกเวลา สแต็กใช้หน่วยความจำต่อเนื่องโดยที่ตัวชี้ชื่อเป็นจุดฐานสแต็กไปยังรายการแรกของสแต็กและตัวชี้อื่นที่ชื่อเป็นจุดสูงสุดของสแต็กชี้ไปยังรายการสุดท้ายของสแต็ก
สแต็คยังรองรับการเรียกใช้ฟังก์ชั่น การเรียกใช้ฟังก์ชันสามารถเก็บรวบรวมรายการสแต็กเรียกว่าเฟรมสแต็ก ชื่ออื่นของเฟรมสแต็กคือบันทึกการเปิดใช้งานในคอนเวอร์ชั่นของคอมไพเลอร์เนื่องจากมันเก็บข้อมูลที่ใช้ในเวลาที่รวบรวมโปรแกรม เมื่อใดก็ตามที่ฟังก์ชั่นถูกเรียกเฟรมสแต็กจะถูกผลักเข้าไปในกอง
กรอบสแต็กประกอบด้วยที่อยู่หรือค่าของพารามิเตอร์ของฟังก์ชั่นและที่อยู่ผู้ส่งซึ่งหมายถึงที่ที่ควรจะกลับมาควบคุมหลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการของฟังก์ชั่น
ความหมายของกอง
การจัดสรรฮีปไม่เป็นไปตามวิธีการใด ๆ ที่ชัดเจน ค่อนข้างจะอนุญาตการมอบหมายแบบสุ่มและการกำหนดหน่วยความจำแบบสุ่ม การร้องขอการมอบหมายโดยกระบวนการจะให้ตัวชี้กลับไปยังพื้นที่หน่วยความจำที่จัดสรรในฮีปและกระบวนการเข้าถึงพื้นที่หน่วยความจำที่จัดสรรผ่านตัวชี้
การจัดสรรคืนจะดำเนินการตามคำขอการจัดสรรคืนซึ่งไม่เหมือนกันในสแต็กซึ่งหน่วยความจำถูกจัดสรรคืนโดยอัตโนมัติ ฮีปจะพัฒนารูในการจัดสรรหน่วยความจำเมื่อโครงสร้างข้อมูลถูกสร้างและปล่อยให้เป็นอิสระ มันถูกใช้ที่รันไทม์
- ในสแต็กการจัดสรรและการจัดสรรคืนจะกระทำโดย CPU และเป็นไปโดยอัตโนมัติในขณะที่ฮีปจะต้องดำเนินการโดยโปรแกรมเมอร์ด้วยตนเอง
- การจัดการเฟรมฮีปมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการจัดการเฟรมสแต็ก
- การดำเนินการของสแต็กมีความซับซ้อน การดำเนินการฮีปนั้นง่ายมาก
- การเรียกใช้ฟังก์ชันในสแต็กใช้เวลา O (N) ในทางตรงกันข้ามมันต้องใช้เวลา O (1) ครั้งในกอง
- การใช้งานสแต็กส่วนใหญ่ประสบปัญหาการขาดแคลนหน่วยความจำ ในทางตรงกันข้ามปัญหาหลักในกองคือการกระจายตัว
- การเข้าถึงสแต็กเฟรมนั้นง่ายกว่าฮีปเนื่องจากสแต็กถูก จำกัด อยู่ในพื้นที่ขนาดเล็กของหน่วยความจำและมักจะชนแคช แต่เฟรมฮีปจะกระจายไปทั่วหน่วยความจำเพื่อให้การเข้าถึงหน่วยความจำอาจทำให้แคชหายไปมากกว่า
- สแต็กไม่ยืดหยุ่นขนาดหน่วยความจำที่จัดสรรไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ในทางกลับกันฮีปมีความยืดหยุ่นและหน่วยความจำที่จัดสรรสามารถเปลี่ยนแปลงได้
- ฮีปใช้เวลาในการเข้าถึงมากกว่าสแต็ก
ข้อสรุป
การจัดสรรสแต็กเร็วกว่า แต่ซับซ้อน ในทางกลับกัน heap นั้นช้ากว่า แต่การนำไปปฏิบัตินั้นง่ายกว่ากองซ้อน ฮีปมีประสิทธิภาพมากกว่าสแต็ก
