计算机基础概念

计算机基础概念

计算机世界里，为什么要区分堆内存和栈内存呢？ 在计算机诞生初期，程序运行过程中，没有栈帧需要维护的，那时也没有函数function的区分。内存采取的是静态分配策略，这比动态分配内存要快，但是却不够灵活。程序内部的数据结构大小必须在编译器Compile阶段确定，在运行时也无法动态扩展内存。

内存地址范围被编号为0x0000到0xFFFF，假设是16位内存。

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===============     Highest Address (e.g. 0xFFFF)
|             |
|    STACK    |
|             |
|-------------|  <- Stack Pointer   (e.g. 0xEEEE)
|             |
.     ...     .
|             |
|-------------|  <- Heap Pointer    (e.g. 0x2222)
|             |
|    HEAP     |
|             |
===============     Lowest Address  (e.g. 0x0000)

早期的计算机系统，内存并没有现在这么大，动不动就32G，64G，那时候只有几十KB大小，那么内存要放置静态代码，静态数据，剩余的区域就需要动态数据，和可增长的栈。一个有用的方案是把动态变化的数据结构放在内存地址两端，两者向中间增长。一个从0x0000增加，一个从0xFFFF减小。

早期的机器，一般都是从0地址启动，载入bootcode，所以从内存布局上，从0地址依次放置静态代码，静态数据，动态数据，动态的栈，这里的栈从高地址向低地址增长。

现代程序

随着编程技术的发展，现代程序逐渐具备下列特征，导致内存布局问题中的单个栈增长方向无所谓。

• 使用线性虚拟地址，进程空间为4G或者更高
• 现代程序写法，栈的大小1M左右已经足够使用。编译器一般都直接限制栈的大小
• 多线程导致有多个栈，所以堆-栈的两端分割模式是不合适的，每个栈应当有界