一切福田,不離方寸,從心而覓,感無不通。

C# 堆栈和堆 Heap & Stack

首先堆栈和堆(托管堆)都在进程的虚拟内存中。(在32位处理器上每个进程的虚拟内存为4GB) 堆栈stack 堆栈中存储值类型。 堆栈实际上是向下填充,即由高内存地址指向低内存地址填充。 堆栈的工作方式是先分配内存的变量后释放(先进后出原则)。 堆栈中的变量是从下向上释放,这样就保证了堆栈中先进后出的规则不与变量的生命周期起冲突! 堆栈的性能非常高,但是对于所有的变量来说还不太灵活,而且变量的生命周期必须嵌套。 通常我们希望使用一种方法分配内存来存储数据,并且方法退出后很长一段时间内数据仍然可以使用。此时就要用到堆(托管堆)!    堆(托管堆)heap 堆(托管堆)存储引用类型。 此堆非彼堆,.NET中的堆由垃圾收集器自动管理。 与堆栈不同,堆是从下往上分配,所以自由的空间都在已用空间的上面。 比如创建一个对象: Customer cus; cus = new Customer(); 申明一个Customer的引用cus,在堆栈上给这个引用分配存储空间。这仅仅只是一个引用,不是实际的Customer对象! cus占4个字节的空间,包含了存储Customer的引用地址。 接着分配堆上的内存以存储Customer对象的实例,假定Customer对象的实例是32字节,为了在堆上找到一个存储Customer对象的存储位置。 .NET运行库在堆中搜索第一个从未使用的,32字节的连续块存储Customer对象的实例! 然后把分配给Customer对象实例的地址赋给cus变量!   从这个例子中可以看出,建立对象引用的过程比建立值变量的过程复杂,且不能避免性能的降低! 实际上就是.NET运行库保存对的状态信息,在堆中添加新数据时,堆栈中的引用变量也要更新。性能上损失很多! 有种机制在分配变量内存的时候,不会受到堆栈的限制:把一个引用变量的值赋给一个相同类型的变量,那么这两个变量就引用同一个堆中的对象。 当一个应用变量出作用域时,它会从堆栈中删除。但引用对象的数据仍然保留在堆中,一直到程序结束 或者 该数据不被任何变量应用时,垃圾收集器会删除它。   装箱转化 using System; class Boxing { public static void Main() { int i=110; object obj=i; i=220; Console.WriteLine("i={0},obj={1}",i,obj); obj=330; Console.WriteLine("i={0},obj={1}",i,obj);   } } 定义整数类型变量I的时候,这个变量占用的内存是内存栈中分配的,第二句是装箱操作将变量 110存放到了内存堆中,而定义object对象类型的变量obj则在内存栈中,并指向int类型的数值110,而该数值是付给变量i的数值副本。 所以运行结果是 i=220,obj=110 i=220,obj=330 内存格局通常分为四个区 全局数据区:存放全局变量,静态数据,常量 代码区:存放所有的程序代码 栈区:存放为运行而分配的局部变量,参数,返回数据,返回地址等, 堆区:即自由存储区 值类型变量与引用类型变量的内存分配模型也不一样。为了理解清楚这个问题,读者首 先必须区分两种不同类型的内存区域:线程堆栈(Thread Stack)和托管堆(Managed Heap)。 每个正在运行的程序都对应着一个进程(process),在一个进程内部,可以有一个或多 个线程(thread),每个线程都拥有一块“自留地”,称为“线程堆栈”,大小为1M,用于保 存自身的一些数据,比如函数中定义的局部变量、函数调用时传送的参数值等,这部分内存 区域的分配与回收不需要程序员干涉。 所有值类型的变量都是在线程堆栈中分配的。 另一块内存区域称为“堆(heap)”,在.NET 这种托管环境下,堆由CLR 进行管理,所 以又称为“托管堆(managed heap)”。 用new 关键字创建的类的对象时,分配给对象的内存单元就位于托管堆中。 在程序中我们可以随意地使用new 关键字创建多个对象,因此,托管堆中的内存资源 是可以动态申请并使用的,当然用完了必须归还。 打个比方更易理解:托管堆相当于一个旅馆,其中的房间相当于托管堆中所拥有的内存 单元。当程序员用new 方法创建对象时,相当于游客向旅馆预订房间,旅馆管理员会先看 一下有没有合适的空房间,有的话,就可以将此房间提供给游客住宿。当游客旅途结束,要 办理退房手续,房间又可以为其他旅客提供服务了。 […]

龙生   24 Jun 2019
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