首页 > 技术文章 > 堆是先进先出,栈是先进后出

aitree 2021-03-08 16:13 原文

       栈内存: 函数中定义的基本类型变量,对象的引用变量(包含局部变量)都在函数的栈内存中分配;基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并没有string的基本类型);

                    栈内存特点,数数据一执行完毕,变量会立即释放,节约内存空间。
                    栈内存中的数据,没有默认初始化值,需要手动设置。

                    优势:存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。缺点:存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性

                    存在栈中的数据可以共享:例如:int a = 3; int b = 3;
                                                              编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值

                                                              为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,

                                                              然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,

                                                              由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。

                                                              这样,就出现了a与b同时均指向3的情况!

      什么是局部变量:定义在函数中的变量、定义在函数中的参数上的变量、定义在for循环内部的变量

       堆内存:堆内存用来存放new创建的对象和数组

                  堆内存中所有的实体都有内存地址值。
                  堆内存中的实体是用来封装数据的,这些数据都有默认初始化值。

                  堆里的实体虽然不会被释放,但是会被当成垃圾,Java有垃圾回收机制不定时的收取;

                  堆的优势:可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。缺点:由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

———————————————— 

栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义:
int a = 3;
int b = 3;
编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找栈中是否有3这个值,如果没找到,就将3存放进来,然后将a指向3。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,因为在栈中已经有3这个值,便将b直接指向3。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。

这时,如果再令a=4;那么编译器会重新搜索栈中是否有4值,如果没有,则将4存放进来,并令a指向4;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。

要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的,因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的,它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,会影响到另一个对象引用变量。

String是一个特殊的包装类数据。可以用:
String str = new String("abc");
String str = "abc";
两种的形式来创建,第一种是用new()来新建对象的,它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。
而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str,然后查找栈中有没有存放"abc",如果没有,则将"abc"存放进栈,并令str指向”abc”,如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。

比较类里面的数值是否相等时,用equals()方法;当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时,用==,下面用例子说明上面的理论。
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
可以看出str1和str2是指向同一个对象的。

String str1 =new String ("abc");
String str2 =new String ("abc");
System.out.println(str1==str2); // false
用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。

因此用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。

另一方面, 要注意: 我们在使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!而可能只是指向一个先前已经创建的 对象。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。
由于String类的immutable性质,当String变量需要经常变换其值时,应该考虑使用StringBuffer类,以提高程序效率。

栈、队列中“先进先出”,“后进先出”的含义

从定义来说,

限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。也就是说它有两个操作,且操作数都在线性表尾部

队列

是一种特殊的线性表,它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。

这也就是说它的插入和删除操作的对象是不同的

这些两种基本操作的操作数(参数)的不同就构成了先进先出与后进先出的效果.

例如同样是在线性表中 "按顺序" 插入1,2,3,4

对于栈,只允许在尾部删除,所以先出栈的将会是4,即后进先出

对于队列,只允许在头部删除,所以先出队的是1,即先进先出 

 

推荐阅读