Při běhu programu přiděluje operační systém aplikaci paměť RAM, která je logicky rozdělena do dvou hlavních struktur: Stack a Heap. Správné pochopení jejich fungování pomáhá psát efektivnější kód a předcházet chybám typu „Stack Overflow“.

—

Stack je paměťová struktura typu LIFO (Last-In, First-Out – „poslední dovnitř, první ven“). Funguje podobně jako stoh talířů: nový talíř položíte nahoru a jako první odeberete také ten vrchní.

• Co se sem ukládá: Hodnotové typy (integers, bools), lokální proměnné funkcí a adresy pro návrat z funkcí.
• Správa: Je automatická a extrémně rychlá. Paměť je alokována při zavolání funkce a uvolněna okamžitě po jejím skončení.
• Velikost: Je omezená a relativně malá (obvykle jednotky MB). Pokud dojde k příliš hlubokému vnoření funkcí (např. nekonečná rekurze), dojde k chybě Stack Overflow.

—

Heap je velký blok paměti určený pro dynamickou alokaci. Data jsou zde ukládána náhodně tam, kde je zrovna volné místo.

• Co se sem ukládá: Referenční typy (objekty, pole, instance tříd). Na Stacku zůstává pouze „ukazatel“ (adresa), který míří na data uložená na Heapě.
• Správa: Je složitější. V jazycích jako C# nebo Java ji spravuje Garbage Collector, v jazycích C/C++ ji musí spravovat programátor ručně.
• Velikost: Je mnohem větší než Stack, omezená prakticky jen velikostí dostupné RAM.

—

—

public void MojeMetoda() {
    int vek = 25;              // Hodnotový typ -> uložen na STACKU
    string jmeno = "Petr";    // Referenční typ -> "jmeno" (odkaz) je na STACKU,
                               // ale text "Petr" je uložen na HEAPĚ
} // Po skončení metody "vek" i odkaz "jmeno" okamžitě mizí ze Stacku.
  // Text na Heapě zůstává, dokud ho neuklidí Garbage Collector.

—

* Stack používejte pro krátkodobá, malá data a výpočty uvnitř funkcí. * Heap je nezbytný pro data, která musí přežít konec funkce, nebo pro velké objekty, které by se na Stack nevešly.

Související články:

• Garbage Collector
• Přehled datových typů
• Základy OOP a třídy

Tagy: programming memory stack heap performance computer-science