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网站设计的提案,站长工具站长之家,市场营销策划公司,临沂做企业网站的公司**栈(Stack)与堆(Heap)**引用自#xff1a;https://course.rs/basic/ownership/ownership.html 栈和堆是编程语言最核心的数据结构#xff0c;但是在很多语言中#xff0c;你并不需要深入了解栈与堆。 但对于 Rust 这样的系统编程语言#xff0c;值是位于栈上还是堆上非常重…**栈(Stack)与堆(Heap)**引用自https://course.rs/basic/ownership/ownership.html栈和堆是编程语言最核心的数据结构但是在很多语言中你并不需要深入了解栈与堆。 但对于 Rust 这样的系统编程语言值是位于栈上还是堆上非常重要因为这会影响程序的行为和性能。栈和堆的核心目标就是为程序在运行时提供可供使用的内存空间。栈栈按照顺序存储值并以相反顺序取出值这也被称作后进先出。想象一下一叠盘子当增加更多盘子时把它们放在盘子堆的顶部当需要盘子时再从顶部拿走。不能从中间也不能从底部增加或拿走盘子增加数据叫做进栈移出数据则叫做出栈。因为上述的实现方式栈中的所有数据都必须占用已知且固定大小的内存空间假设数据大小是未知的那么在取出数据时你将无法取到你想要的数据。堆与栈不同对于大小未知或者可能变化的数据我们需要将它存储在堆上。当向堆上放入数据时需要请求一定大小的内存空间。操作系统在堆的某处找到一块足够大的空位把它标记为已使用并返回一个表示该位置地址的指针该过程被称为在堆上分配内存有时简称为 “分配”(allocating)。接着该指针会被推入栈中因为指针的大小是已知且固定的在后续使用过程中你将通过栈中的指针来获取数据在堆上的实际内存位置进而访问该数据。由上可知堆是一种缺乏组织的数据结构。想象一下去餐馆就座吃饭进入餐馆告知服务员有几个人然后服务员找到一个够大的空桌子堆上分配的内存空间并领你们过去。如果有人来迟了他们也可以通过桌号栈上的指针来找到你们坐在哪。性能区别在栈上分配内存比在堆上分配内存要快因为入栈时操作系统无需进行函数调用或更慢的系统调用来分配新的空间只需要将新数据放入栈顶即可。相比之下在堆上分配内存则需要更多的工作这是因为操作系统必须首先找到一块足够存放数据的内存空间接着做一些记录为下一次分配做准备如果当前进程分配的内存页不足时还需要进行系统调用来申请更多内存。 因此处理器在栈上分配数据会比在堆上分配数据更加高效。所有权与堆栈当你的代码调用一个函数时传递给函数的参数包括可能指向堆上数据的指针和函数的局部变量依次被压入栈中当函数调用结束时这些值将被从栈中按照相反的顺序依次移除。因为堆上的数据缺乏组织因此跟踪这些数据何时分配和释放是非常重要的否则堆上的数据将产生内存泄漏 —— 这些数据将永远无法被回收。这就是 Rust 所有权系统为我们提供的强大保障。对于其他很多编程语言你确实无需理解堆栈的原理但是在 Rust 中明白堆栈的原理对于我们理解所有权的工作原理会有很大的帮助。