Java スタックとヒープ:Java メモリ割り当てのチュートリアル

スタック メモリとは

Java のスタックは、メソッド、ローカル変数、および参照変数を含むメモリのセクションです。スタック メモリは、常に後入れ先出しの順序で参照されます。ローカル変数はスタックに作成されます。

ヒープメモリとは

ヒープは、オブジェクトを含むメモリのセクションであり、参照変数も含む場合があります。インスタンス変数はヒープに作成されます

Java でのメモリ割り当て

Java でのメモリ割り当て 構造体とクラスの変数とインスタンスを格納するために、仮想メモリ セクションがプログラム内に確保されるプロセスです。ただし、宣言時にオブジェクトにメモリが割り当てられず、参照が作成されるだけです。オブジェクトのメモリ割り当てには new() メソッドを使用するため、オブジェクトには常にヒープ上にメモリが割り当てられます。

Java メモリ割り当ては、次のセクションに分かれています:

<オール>

ヒープ

スタック

コード

静的

このメモリの分割は、その効果的な管理に必要です。

• コード セクションには バイトコード が含まれます .
• スタック メモリのセクションには、メソッド、ローカル変数、参照変数が含まれています。
• ヒープ セクションには オブジェクト が含まれています (参照変数を含む場合もあります)。
• 静的 セクションには 静的データ/メソッド が含まれています .

ローカル変数とインスタンス変数の違い

インスタンス変数 クラス内で宣言されていますが、メソッド内では宣言されていません

class Student{ 
int num; // num is  instance variable 
public void showData{}

ローカル変数 内部で宣言されています を含むメソッド メソッド 引数 .

public void sum(int a){

int x = int a +  3;

// a , x are local variables;

}

スタックとヒープの違い

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これをよりよく理解するために、例を挙げてみましょう。

メソッド m1 を呼び出すメイン メソッドを検討してください

public void m1{
int x=20
}

スタック Java では、メソッド m1 からフレームが作成されます。

m1 の変数 X は、スタック内の m1 のフレームにも作成されます。 (下の画像を参照してください)。

メソッド m1 がメソッド m2 を呼び出しています。スタック Java では、フレーム m1 の上に m2 の新しいフレームが作成されます。

変数 b と c もスタック内のフレーム m2 に作成されます。

public void m2(int b){
boolean c;
}

同じメソッド m2 がメソッド m3 を呼び出しています。再びフレーム m3 がスタックの一番上に作成されます (下の画像を参照)。

ここで、メソッド m3 が、変数 int p と int q の 2 つのインスタンスを持つクラス「Account」のオブジェクトを作成しているとします。

Account {
             Int p;
             Int q;
       }

メソッド m3 のコードは次のとおりです

public void m3(){
	Account ref = new Account();
	// more code
}

ステートメント new Account() はアカウントのオブジェクトをヒープに作成します。

参照変数「ref」は、スタック java に作成されます。

代入「=」演算子は、ヒープ内のオブジェクトを指す参照変数を作成します。

メソッドの実行が完了したら。制御の流れは、呼び出し元のメソッドに戻ります。この場合はメソッド m2 です。

メソッド m3 からのスタックはフラッシュされます。

参照変数はヒープ内のオブジェクトを指しなくなるため、ガベージ コレクションの対象になります。

メソッド m2 の実行が完了すると。スタックからポップアウトされ、そのすべての変数がフラッシュされ、使用できなくなります。

メソッド m1 についても同様です。

最終的に、制御の流れはプログラムの開始点に戻ります。通常、これが「メイン」メソッドです。

オブジェクトがインスタンス変数として参照を持っている場合

public static void main(String args[]) {
  A parent = new A(); //more code } class A{ B child = new B(); int e; //more code } class B{ int c; int d;  //more code }

この場合、参照変数「子」がヒープに作成され、次の図のようにそのオブジェクトを指します。

まとめ:

• メソッドが呼び出されると、スタックの一番上にフレームが作成されます。
• メソッドの実行が完了すると、制御の流れが呼び出し元のメソッドに戻り、対応するスタック フレームがフラッシュされます。
• ローカル変数はスタックに作成されます
• インスタンス変数はヒープ内に作成され、それらが属するオブジェクトの一部です。
• 参照変数はスタックに作成されます。