电子商务建设与网站规划,wordpress黑白主题,数字广东网络建设有限公司天眼查,网站没有关键词首先堆栈和堆#xff08;托管堆#xff09;都在进程的虚拟内存中。#xff08;在32位处理器上每个进程的虚拟内存为4GB#xff09; 堆栈stack 1、堆栈中存储值类型 2、堆栈实际上是向下填充#xff0c;即由高内存地址指向低内存地址填充 3、堆栈的工作方式是先分配内存的变…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 1、堆栈中存储值类型 2、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 3、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 4、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 5、堆栈的性能非常高但是对于所有的变量来说还不灵活而且变量的生命周期必须嵌套。 6、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。此时我们就用到了堆托管堆 堆托管堆heap 堆托管堆存储引用类型 此堆非彼堆.net中的堆有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已用空间的上面 比如创建一个对象 customer cus; cusnew 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运行库保存对状态信息在堆中添加新数据时堆栈中引用变量也要更新。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一个堆中的对象。 当一个应用变量出作用于域时它会从堆栈中删除但引用对象的数据仍热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。 —————————————————————————————————————————— 装箱转换 using System; class Boxing { public static void Main() { int i0; object obji; i220; Console.WriteLine(i{0},obj{1},i,obj); obj330; Console.WriteLine(i{0},obj{1},i,obj); } } 定义整形类型变量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类型的数值为110而该数值是付给变量i的数值副本。 所以运行结果是 i220,obj110 i220,obj330 内存格局通常分为四个区 1、全局数据区存放全局变量静态数据常量 2、代码区存放所有的程序代码 3、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 4、堆区即自由存储区 值类型区分两种不同的内存区域线程堆栈Thread Stack和托管堆(Manged 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者多个线程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自定义的局部变量、函数调用时传送的参数值等这部分内存域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manged 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的使用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。 打个比方更容易理解托管堆相当于一个旅馆其中房间相当于托管堆中所拥有的内存单元。当程序员用new方法去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房间有的话就可以将此房间提供给游客住宿要办理退房手续房间又可以为其他游客提供服务了。 引用类型共有四种类类型、接口类型、数组类型和委托类型。 所有引用类型变量所引用的对象其内存都是在托管堆中分配的。 严格地说我们常说的“对象变量”其实是类类型的引用变量。但在实际人们经常将引用类型的变量简称为“对象变量”用它来指代所有四种类型的引用变量。在不致于引起混淆的情况下我们也这么认为 在理解了对象内存模型之后对象变量之间的相互赋值的含义也就清楚了。请看一下代码 class A { public int i; } class Program { A a; anew A(); a.i100; A bnull; ba; //对象变量的相互赋值 Console.WriteLine(b.ib.i); //b.i? } 注意第12和13句。 程序的运行结果是 b.i100; 事实上两个对象变量的相互赋值意味着赋值后两个对象变量所占有的内存单元其内容是相同的。 详细一些 当创建对象以后其首地址假设为“1234 5678”被放入到变量a自身的4个字节的内存单元中。 有定义了一个对象变量b,其值最初为null(即对应的4个字节内存单元中为“0000 0000”) a变量的值被复制到b的内存单元中现在b内存单元的值也为“1234 5678” 根据上面介绍的对象内存模型我们知道现在变量a和b都指向同一个实例对象。 如果通过b.i修改字段i的值a.i也会同步变化因为a.i与b.i其实代表同一对象的统一字段。 如上图 由此得到一个重要结论 对象变量的互相赋值不会导致对象自身被复制其结果是两个对象变量指向同一个对象。 另外由于对象变量本身是一个局部变量因此对象本身是位于线程堆栈中的。 严格区分对象变量于对象变量所引用的对象是面向对象编程的关键技术之一。 由于对象变量类似于一个对象指针这就产生了“判断两个对象变量是否引用用一个对象”的问题 c#使用“”运算符对比两个对象变量是否引用同一个对象“”比对两个对象变量是否引用不同的对象。 A a1new A(); A a2new A(); Console.WriteLine(a1a2);//输出false a2a1;//a1和a2引用相同的对象 Console.WriteLine(a1a2);//输出 true 需要注意的是如果“”被用到值类型的变量之间则比对的变量的内容 int i0; int j100; if(ij) { Console.WriteLine(i与j的值相等); } 理解值类型与引用类型的区别在面向对象编程中非常关键。 1、类型对象堆栈和托管堆 c#的类型和对象在应用计算机内存时大体用到了两种内存一个叫堆栈另一个叫托管堆下面我们用直接长方形表示堆栈用圆角长方形来代表托管堆。 先举个例子有如下两个方法Method_1和Add,分别如下 public void Method_1() { int value110; //1 int value220;//2 int value3Add(value,value);//3 } public int Add(int n1,int n2) //4 { int sumn1n2;//5 return sum;//6 } 这段代码执行用图表示为为 上图基本对应程序中的每个步骤。在执行Method_1的时候先把value1压入堆栈顶部然后是value2,接着下面的调用方法Add因为方法有两个参数是n1和n2,所以把n1和n2分别压入堆栈因为此处调用了一个方法并且方法有返回值所以这里需要保存Add的返回地址然后进入Add方法内部在Add内部首先给sum赋值所以把sum压入栈顶然后用return返回此时返回的返回地址就起到了作用return会根据地址返回回去在返回的过程中把sum推出栈顶找到了返回地址但在Method_1方法中我们希望把Add的返回值赋给Value3,此时的返回地址也被推出堆栈把value2压入堆栈。 虽然这个例子的结果没大用途但这个例子很好的说明方法被执行时变量在进出堆栈的情况。这里也能看出为什么方法内部局部变量用过之后不能在其他方法中访问的原因。 下面我们讨论一下类和对象在托管堆和堆栈中的情况。 先看一下代码 class Car { public void Run() { Console.WriteLine(一切正常); } public virtual double GetPrice() { return 0; } public static void Purpose() { console.WtriteLine(载入); } } class BMW:Car { public override double GetPrice() { return 80000; } } 上面是两个类一个Father一个son,son继承了Father,因为你类中有一个virtual的BuyHouse方法所以son类可以重写这个方法。 下面接着看调用代码。 public void Method_A() { double CarPrice;//1 Car carnew BMW();//2 CarPricecar.GetPrice();//调用虚方法其实调用的是重写后的方法 car.Run();//调用实例化方法 car.Purpose();//调用静态方法 } 这个方法也比较简单就是定义一个变量用来获得价格同时定义了一个父类的变量用子类来实例化它 接下来我们来分步骤说明 看一下运行时堆栈和托管堆的情况 这里需要说明的是类是位于托管堆中的这个类有分为四个类部用来关联对象同步索引引用完成同步比如线程同步需要建立的静态成员是属于类的所以在类中出现还有一个方法列表这里的方法列表项与具体的方法对应。 当Mehod_A方法的第一执行时 这时的CarPrice是没有值得 当Method_A方法执行到第二步其实第二步又可以分成 Car car; carnew BWM(); 先看Car car在这里是一个方法内部的变量所以被压力到堆栈中。 在看car new BWM(); 这是一个实例化过程car变成了一个对象 这里是用子类来实例化父类类型。对象其实是子类的类型的但变量的类型的父类的。 接下来在Method_A中的调用的中调用car.GetPrice(),对于car来说这个方法是虚方法并且子类重写了它虚方法在调用是不会执行类型上的方法即不会执行car类中的虚方法而是执行对象对应类的上的方法即BWM中的GtPrice.如果Method_A中执行方法Run()因为Run是普通实例方法所以执行car类中的Run方法。 如果调用了Method_A的Prupose方法即不用变量car调用也不用对象调用而使类名Car调用因为静态方法会在类中分配内存中。如果用Car生成多个实例静态成员只有一份就是在类中而不是在对象中。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在32位的window操作系统中每个进程都可以用4GB的内存这得益于虚拟寻址技术在这4GB的内存中存储这可执行代码、代码加载的DLL和程序运行的所有变量在c#中虚拟内存中有个两个存储变量区域一个称为堆栈一个称为托管堆托管堆的出现是.net不同于其他语言的地方堆栈存储值类型数据而托管堆栈存储引用类型如类、对象并受垃圾回收集器的控制和管理。在堆栈中一旦变量超出使用范围其使用的内存空间会被其他变量重新使用这时其空间存储的值被其他变量覆盖而不复存在但有时候我们希望有些值仍然存在这需要托管堆来实现我们用几段代码来说明其工作原理假设已经定义了一个类class: class1 object1; object1new class1(); 第一句定义了一个class1的引用实质上只是在堆栈中分配一个4个字节的空间它将用来存储后来实例化对象在托管堆中的地址在windows中这需要4个字节来表示内存地址。第二句实例化object1对象实际上是在托管堆中开辟了一个内存空间来存储类class1的一个具体对象假设这个对象需要36个字节那么object1指向的实际上是在托管推一个大小为36字节的连续内存空间开始地址当对象不再使用时这个被存储在堆栈中引用变量将被删除但是从上述机制中可以看出在托管堆中这个引用指向的对象仍然存在其空间何时被释放取决垃圾收集器而不是引用变量失去作用域时。 在使用电脑的过程中大家可以都有过这种经验电脑用久了以后程序会变得越来越慢其中一个重要的原因就就系统存在中大量内存碎片就是因为程序反复在堆栈中创建和释放变量久而久之可用变量在内存中将不再是连续的内存空间为了寻址这些变量也会增加系统开销。在.net中这种类型将得到很大改善这是因为有了垃圾回收集器的工作垃圾收集器将会压缩托管堆的内存空间保证可用变量在一个连续的内存空间中同时将堆栈中引用变量中的地址改为新的地址这将会带来额外的系统开销但是其带来的好处会抵消这种影响而另外的一个好处是程序员将不再花上大量的心思在内存泄露问题上。 当然以c#程序中不仅仅只有引用类型的变量仍然存在值类型和其他托管堆不能管理的对象如果文件名柄、网络连接和数据库连接这些变量的释放仍然需要程序员通过析构函数或者IDispose接口来做。 另一方面在某些时候c#程序需要追求速度比如对一个含有大量成员的数组的操作如仍使用传统的类来操作将不会得到很好的性能因为数组在c#中实际是System.Array的实例会存储在托管堆中这将会对运算造成大量的额外的操作因为除了垃圾收集器除了会压缩托管堆、更新引用地址还会维护托管堆的信息列表。所幸的是c#中同样能够通过不安全代码使用c程序员通常喜欢的方式来编码在标记为unsafe的代码块使用指针这和在c中使用指针没有什么不同变量也是存在堆栈中在这种情况下声明一个数组可以使用stacklloc语法比如声明一个存储有50个double类型的数组 double* pDoublestackalloc double[50] stackalloc会给pDouble数组在堆栈中分配50个double类型大小的内存空间可以使用pDouble[0]、*pDouble1)这种方式操作数组与在c中一样使用指针必须知道自己在做什么确保访问的正确的内存空间否则会出现无法预料的错误。 进程中每个线程都有自己的堆栈这是一段线程创建时保留下的地址区域。我们的“栈内存”即在此。至于“堆”内存我个人认为在未使用new定义时堆应该就是未“保留”为“提交”的自由空间new的功能是在这些自由空间中保留出一个地址范围 栈stack是操作系统在建立某个进程时或者线程在支持多线程的操作系统中是线程为这个线程的存储区域该区域具有FIFO的特性在编译的时候可以指定需要的Stack的大小。在编程中例如c/c中所有的局部变量都是从栈中分配内存空间实际上也不是什么都分配只是从栈顶向上用就行在推出函数的时候只修改栈指针就可以把栈中的内容销毁所以速度最快。 堆Heap是应用程序在运行的时候请求操作系统给自己内存一般是申请/给予的过程c/c分别用malloc/New请求分配Heap用free/delete销毁内存。由于从操作系统管理的内存分配所以在分配和销毁时都要占用时间所以堆的效率要低的多但是堆的好处是可以做的很大c/c堆分配的Heap是不初始化的。 在Java中除了简单类型int,char等都是在堆中分配内存这也是程序慢的一个主要原因。但是跟C/C不同Java中分配Heap内存是自动初始化的。在Java中所有的对象包括int的wrapper Integer都是在堆中分配的但是这个对象的引用却是在Stack中分配。也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存在Heap中分配的内存实际建立这个对象而在Stack中分配的内存只是一个指向这个堆对象的指针引用而已。 在.NET的所有技术中最具争议的恐怕是垃圾收集(Garbage CollectionGC)了。作为.NET框架中一个重要的部分托管堆和垃圾收集机制对我们中的大部分人来说是陌生的概念。在这篇文章中将要讨论托管堆和你将从中得到怎样的好处。转载于:https://www.cnblogs.com/leo7718/p/3757975.html
