总述

  • C这种底层语言,一般有内存管理的接口,malloc(),free()
  • 现代高级语言一般不直接管理内存
  • 程序使用的两种不同类型的内存: 局部变量,全局变量

内存管理

栈内存-stack

  • CPU管理栈空间
  • 栈主要用于保存执行当前函数的本地上下文数据
  • 栈的大小受操作系统的限制

堆内存-heap

  • 应用程序管理堆内存
  • 一般用来保存全局变量和状态或者栈中指针引指向的时机数据
  • 堆内存可以动态的增加,只要服务器上有空闲的内存
  • 大的局部变量也可能保存在堆空间,只在栈中保存指针

内存泄漏

JavaScript高级程序设计(第四版)

4.4 小结

JavaScript变量可以保存两种类型的值:原始值和引用值。原始值可能是以下6种原始数据类型之一:Undefined、Null、Boolean、Number、String和Symbol。原始值和引用值有以下特点。
- 原始值大小固定,因此保存在栈内存上。
- 引用值是对象,存储在堆内存上。
任何变量(不管包含的是原始值还是引用值)都存在于某个执行上下文中(也称为作用域)。这个上下文(作用域)决定了变量的生命周期,以及它们可以访问代码的哪些部分。执行上下文可以总结如下。
- 变量的执行上下文用于确定什么时候释放内存。
JavaScript是使用垃圾回收的编程语言,开发者不需要操心内存分配和回收。

10.13 尾调用优化

尾调用优化的条件就是确定外部栈帧真的没有必要存在了。涉及的条件如下:
- 代码在严格模式下执行;
- 外部函数的返回值是对尾调用函数的调用;
- 尾调用函数返回后不需要执行额外的逻辑;
- 尾调用函数不是引用外部函数作用域中自由变量的闭包。
这个优化在递归场景下的效果是最明显的,因为递归代码最容易在栈内存中迅速产生大量栈帧。

11.1 异步编程

JavaScript引擎会在创建期约时尽可能保留完整的调用栈。在抛出错误时,调用栈可以由运行时的错误处理逻辑获取,因而就会出现在栈追踪信息中。当然,这意味着栈追踪信息会占用内存,从而带来一些计算和存储成本。

Dart

Java

存取速度较快,栈数据可共享,数据大小和生存周期是确定的

在运行时动态分配内存的(从而存取速度慢点)

引用Java8 实战

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
# Java8 实战
Java类型要么是引用类型(比如Byte、IntegerObjectList),要么是原始类型(比如intdouble、byte、char)。但是泛型(比如Consumer<T>中的T)只能绑定到引用类型。这是由泛型内部的实现方式造成的。[插图]因此,在Java里有一个将原始类型转换为对应的引用类型的机制。这个机制叫作装箱(boxing)。相反的操作,也就是将引用类型转换为对应的原始类型,叫作拆箱(unboxing)。Java还有一个自动装箱机制来帮助程序员执行这一任务:装箱和拆箱操作是自动完成的。比如,这就是为什么下面的代码是有效的(一个int被装箱成为Integer):但这在性能方面是要付出代价的。装箱后的值本质上就是把原始类型包裹起来,并保存在堆里。因此,装箱后的值需要更多的内存,并需要额外的内存搜索来获取被包裹的原始值。

实例变量都存储在堆中,而局部变量则保存在栈上。如果Lambda可以直接访问局部变量,而且Lambda是在一个线程中使用的,则使用Lambda的线程,可能会在分配该变量的线程将这个变量收回之后,去访问该变量。因此,Java在访问自由局部变量时,实际上是在访问它的副本,而不是访问原始变量。如果局部变量仅仅赋值一次那就没有什么区别了——因此就有了这个限制。(Lambda可以没有限制地捕获(也就是在其主体中引用)实例变量和静态变量。但局部变量必须显式声明为final,或事实上是final。换句话说,Lambda表达式只能捕获指派给它们的局部变量一次。)

你可能已经听说过闭包(closure,不要和Clojure编程语言混淆)这个词,你可能会想Lambda是否满足闭包的定义。用科学的说法来说,闭包就是一个函数的实例,且它可以无限制地访问那个函数的非本地变量。例如,闭包可以作为参数传递给另一个函数。它也可以访问和修改其作用域之外的变量。现在,Java 8的Lambda和匿名类可以做类似于闭包的事情:它们可以作为参数传递给方法,并且可以访问其作用域之外的变量。但有一个限制:它们不能修改定义Lambda的方法的局部变量的内容。这些变量必须是隐式最终的。可以认为Lambda是对值封闭,而不是对变量封闭。如前所述,这种限制存在的原因在于局部变量保存在栈上,并且隐式表示它们仅限于其所在线程。如果允许捕获可改变的局部变量,就会引发造成线程不安全的新的可能性,而这是我们不想看到的(实例变量可以,因为它们保存在堆中,而堆是在线程之间共享的)。


1965年,英国一位名为Tony Hoare的计算机科学家在设计ALGOL W语言时提出了null引用的想法。ALGOL W是第一批在堆上分配记录的类型语言之一。Hoare选择null引用这种方式,“只是因为这种方法实现起来非常容易”。虽然他的设计初衷就是要“通过编译器的自动检测机制,确保所有使用引用的地方都是绝对安全的”,他还是决定为null引用开个绿灯,因为他认为这是为“不存在的值”建模最容易的方式。很多年后,他开始为自己曾经做过这样的决定而后悔不迭,把它称为“我价值百万的重大失误”。我们已经看到它带来的后果——程序员对对象的字段进行检查,判断它的值是否为期望的格式,最终却发现我们查看的并不是一个对象,而是一个空指针,它会立即抛出一个让人厌烦的NullPointerException异常。