为什么栈空间的访问速度要快于堆

[haofang666777]

如题，向各位高手请教（今天面试被问到了，悲剧）

[天才在左疯子在右]

不知道

[pl___]

[Quote=引用 22 楼 的回复:]

C/C++ code

void func(void)
{
int tmp,*ptr=NULL,tmpmid;
ptr=(int *)malloc(sizeof(tmp));
tmp=1;
*ptr=2;
tmpmid=tmp;
tmpmid=*ptr;
free(ptr);
ptr=NULL;
}


看它的汇编代码
Ass……
[/Quote]

没开优化吧

[haofang666777]

。。。都是大牛 都说得有理，结贴了

[平凡而伟大(心之所向)]

一个是指令集的，一个是要通过系统库去实现

[有新工作否]

[Quote=引用 7 楼 的回复:]
栈用来存放局部变量，堆一般用来动态分配。

C/C++ code


int func(void)
{
int tmp;//使用栈空间
int *ptr=NULL;
ptr=(int *)malloc(sizeof(tmp));//使用堆
free(ptr);
ptr=NULL;
return 0
}


在使用栈时，……
[/Quote]
堆栈，我老分不清，我知道代码里怎么分配，但是中文这2个字，我老分不清。当初翻译的时候就没翻译好，一点实际意义都没有。都怪翻译的人，以后等俺牛了，重新命名这2个字！

[zhuyie]

1. 题目问的是“访问速度”，因此一堆人论证堆的分配如何慢，都和题目没有关系；
2. 用栈上的直接变量和指向堆内存的指针变量来比较访问速度，并不公平，后者必然会要费一些；应该用指向栈内存的指针和指向堆内存的指针来比较才合理。我没有实际测试，但猜测会差不太多；

[williamhong]

大部分情况，栈是程序一开始就分配好的一块内存，是固定的，堆内存是程序运行后问操作系统申请的，访问栈的内存必须要间接寻址，栈地址大多数情况下存在专用的寄存器中，如果直接访问堆内存不间接间寻址的话，访问堆比访问栈还要快，大部分堆内存操作需要间接寻址，而存堆内存地址的地方本来也是一块内存，当然没有专用的寄存器快，这种情况访问栈比访问堆要快。大致是这样，现在的操作系统很多，内存管理也很不一样，不能一概而论。

[富莱工作室]

当前栈指针加上要分配的大小， 就完成了桟分配， 超级快， 无需考虑多线程之类的情况

堆分配， 首先要上锁， 因为可能有多线程使用HEAP， 而后要查找可用的内存块， 标记，
反复进行不同大小的堆分配、堆释放， 还可能出现大量内存碎片

堆分配远比桟分配复杂， 栈分配更快是有道理的，

另外的.net 的堆分配应该c++的堆分配快的多， 接近桟分配速度

[Y2D4M4X8]

堆栈操作，汇编里直接有这个指令，可以通过修改栈顶指针访问或者压入数据，所以速度快。
而堆，很多时候，就是一个标明存储空间的链表，你要从链表头部开始线性搜索，当然慢了

[wolf_you]

哎，你直接说直接取址和间接取址的差距了...[Quote=引用 8 楼 的回复:]

栈中的内存通过SP寄存器定位，堆中的内存通过某个寄存器定位到一个包含一个地址的内存，然后再通过这个地址定位到具体的内存位置。堆多了一级间接，所以综合来说会比栈慢。
另外由于栈访问比较频繁，被高速Cache缓存的几率比较大，速度也会快一点。
[/Quote]

[miliggate]

栈是局部的，程序开支就知道位置，所以创建一个变量只要push一下，
但是堆不一样，堆要向系统请求，寻找合适的块，检查错误，返回地址，当然慢

[崔小涣]

学习了，全是大神。

[cao_julians]

[Quote=引用 62 楼 的回复:]
栈是局部的，程序开支就知道位置，所以创建一个变量只要push一下，
但是堆不一样，堆要向系统请求，寻找合适的块，检查错误，返回地址，当然慢
[/Quote]
并不是叫“栈”，就使用push操作----可以看看汇编码，对局部变量的访问不是用“push"

[piaoer23]

Stack由CPU提供指令直接控制， 而heap由OS管理分配。怎么可能没有差距。 而且OS喜欢玩延迟申请， 所以给人错觉是无差距。 你写写数据试试。

[sunny]

这个差距可以忽略吧？就是指令的问题，在栈中，一般通过EBP直接加上偏移来访问数据；如果数据在堆中，一般是获取到一个指针，将该指针放在寄存器中，然后加上偏移来访问，多1-2个指令周期吧。至于二者数据在内存中地位是一样的，所以访问速度应该没有区别。

[sunny]

[Quote=引用 65 楼 的回复:]

Stack由CPU提供指令直接控制， 而heap由OS管理分配。怎么可能没有差距。 而且OS喜欢玩延迟申请， 所以给人错觉是无差距。 你写写数据试试。
[/Quote]

诧异，一般heap的申请都是一次申请大块，然后再交给用户，所以不存在延迟申请的问题。写数据的问题不是读写内存的问题，是使用API的问题（系统为了效率，采用延时写入方式），如果仅仅是往一个内存块中写大量数据，heap与stack我认为没有什么差别。

[可见一斑]

[Quote=引用 66 楼 的回复:]
这个差距可以忽略吧？就是指令的问题，在栈中，一般通过EBP直接加上偏移来访问数据；如果数据在堆中，一般是获取到一个指针，将该指针放在寄存器中，然后加上偏移来访问，多1-2个指令周期吧。至于二者数据在内存中地位是一样的，所以访问速度应该没有区别。
[/Quote]

保护模式下当然看不出区别，大多数跟堆里申请的内存都不是连续的，是线性连续，物理不连续。

[sunny]

[Quote=引用 68 楼 的回复:]

引用 66 楼 的回复:
这个差距可以忽略吧？就是指令的问题，在栈中，一般通过EBP直接加上偏移来访问数据；如果数据在堆中，一般是获取到一个指针，将该指针放在寄存器中，然后加上偏移来访问，多1-2个指令周期吧。至于二者数据在内存中地位是一样的，所以访问速度应该没有区别。


保护模式下当然看不出区别，大多数跟堆里申请的内存都不是连续的，是线性连续，物理不连续。
[/Quote]

即使在ring0级别（只要是实模式转换之后），地址映射是针对所有地址的，是不分堆和栈的，所以，物理内存的不连续，同样会存在于栈中。

[rfd520hly]

堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。
堆中存储引用变量所引用的对象,通常new出来的都是
灵活性强，叠起来的砖块一样，可以任意写，读，删，插，先进先出
堆的优势是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。
但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。



栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，栈内存储程序中定义的变量（基本类型和引用类型）
像子弹夹一样，必须一个一个读，先进后出
栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。另外，栈数据可以共享，

但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

[rfd520hly]

很明显，栈的读取速度比堆要有快，请追问！请指教！