Die Speicherzuweisung kann als ein Vorgang beschrieben werden, bei dem der physische oder der virtuelle Speicheradressraum einem Programm (seinen Anweisungen und Daten) zugewiesen wird. Die zwei grundlegenden Methoden der Speicherzuweisung sind:
- Statische Speicherzuweisung
- Dynamische Speicherzuweisung
Contents
Was ist statische Speicherzuweisung?
Statische Speicherzuweisung ist die Zuweisung von Speicher zur Kompilierzeit, bevor das zugehörige Programm ausgeführt wird. Bei der statischen Speicherzuweisung muss die Größe der vom Prozess benötigten Daten bekannt sein, bevor die Ausführung des Prozesses initiiert wird. Wenn die Datengrößen vor der Ausführung des Prozesses nicht bekannt sind, müssen sie erraten werden. Wenn die geschätzte Datengröße größer als die erforderliche ist, führt dies zu Speicherverschwendung. Wenn die geschätzte Größe kleiner ist, führt dies zu einer unangemessenen Ausführung des Prozesses.
Bei der statischen Speicherzuweisung bleiben die Variablen nach der Zuweisung dauerhaft. Nach der anfänglichen Zuweisung kann der Programmierer die Größe des Speichers nicht ändern. Der Speicher kann nicht vergrößert oder verkleinert werden.
Die statische Speicherzuweisungsmethode erfordert keine Speicherzuweisungsoperation während der Ausführung des Prozesses. Da alle für den Prozess erforderlichen Speicherzuweisungsoperationen durchgeführt werden, bevor die Ausführung des Prozesses begonnen hat. Daher führt dies zu einer schnelleren Ausführung eines Prozesses. Die statische Speicherzuweisung ist fest, aber die Implementierung ist einfach und leicht und geht auch schnell.
Was Sie über die statische Speicherzuweisung wissen müssen
- Speicher wird zugewiesen, bevor die Ausführung des Programms beginnt (während der Kompilierung).
- Variablen bleiben fest zugewiesen.
- Es verwendet Stack zum Verwalten der statischen Speicherzuweisung.
- Bei der statischen Speicherzuweisung kann sich die Speichergröße nach der Zuweisung des Speichers nicht mehr ändern.
- Beim statischen Speicherzuweisungsschema ist die Ausführung schneller als bei der dynamischen Speicherzuweisung.
- Es ist weniger effizient als ein dynamisches Zuweisungsschema.
- Die Implementierung der statischen Speicherzuweisung ist einfach.
- Bei dieser Art der Zuweisung kann die Größe des Speichers nach der anfänglichen Zuweisung nicht geändert werden.
- Speicher kann nicht wiederverwendet werden, wenn er nicht mehr benötigt wird.
- Es wird in einem Array verwendet.
Dynamische Speicherzuweisung
Die dynamische Speicherzuweisung bezieht sich auf die Verwaltung des Systemspeichers zur Laufzeit. Dabei wird der Speicher den Instanzen des Programms zugewiesen, wenn diese zum ersten Mal während des Programmablaufs verwendet werden sollen. Die tatsächliche Größe der benötigten Daten ist zur Laufzeit bekannt und daher weist der Prozess dem Programm den genauen Speicherplatz zu und reduziert so die Speicherverschwendung, ein Faktor, der die Leistung des Systems verbessert.
Die dynamische Speicherzuweisung erzeugt normalerweise einen Overhead für das System. Einige Zuweisungsoperationen werden während der Programmausführung wiederholt ausgeführt, was zu mehr Overhead führt, was zu einer langsamen Ausführung des Programms führt.
Die dynamische Speicherzuweisung bietet Flexibilität bei der Speicherzuweisung, denn wenn das Programm groß genug ist, führt es Speicherzuweisungsoperationen an verschiedenen Programmteilen durch und reduziert die Speicherverschwendung.
Was Sie über die dynamische Speicherzuweisung wissen müssen
- Speicher wird während der Ausführung des Programms zugewiesen.
- Speicher kann jederzeit zugewiesen und jederzeit wieder freigegeben werden.
- Es verwendet Heap für die Verwaltung der dynamischen Speicherzuweisung.
- Bei der dynamischen Speicherzuweisung kann bei der Speicherzuweisung die Speichergröße geändert werden.
- Beim dynamischen Speicherzuweisungsschema ist die Ausführung langsamer als bei der statischen Speicherzuweisung.
- Es ist effizienter als ein statisches Zuweisungsschema.
- Die Implementierung der dynamischen Speicherzuweisung ist komplex.
- Bei dieser Art der Zuweisung kann der Speicher bei Bedarf dynamisch erweitert und verkleinert werden.
- Speicher kann freigegeben werden, wenn er nicht mehr benötigt wird, und während der Ausführung wiederverwendet oder neu zugewiesen werden.
- Es wird in einer verknüpften Liste verwendet.
Lesen Sie auch: Unterschied zwischen statischem RAM und dynamischem RAM
Unterschied zwischen statischer und dynamischer Speicherzuordnung in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | STATISCHE SPEICHERZUWEISUNG | DYNAMISCHE SPEICHERZUWEISUNG |
| Zuteilungszeit | Speicher wird zugewiesen, bevor die Ausführung des Programms beginnt (während der Kompilierung). | Speicher wird während der Ausführung des Programms zugewiesen. |
| Art der Zuteilung | Variablen bleiben fest zugewiesen. | Speicher kann jederzeit zugewiesen und jederzeit wieder freigegeben werden. |
| Bei der Zuweisung verwendeter Speicherbereich | Es verwendet Stack zum Verwalten der statischen Speicherzuweisung. | Es verwendet Heap für die Verwaltung der dynamischen Speicherzuweisung. |
| Änderung der Speichergröße | Bei der statischen Speicherzuweisung kann sich die Speichergröße nach der Zuweisung des Speichers nicht mehr ändern. | Bei der dynamischen Speicherzuweisung kann bei der Speicherzuweisung die Speichergröße geändert werden. |
| Ausführungsgeschwindigkeit | Beim statischen Speicherzuweisungsschema ist die Ausführung schneller als bei der dynamischen Speicherzuweisung. | Beim dynamischen Speicherzuweisungsschema ist die Ausführung langsamer als bei der statischen Speicherzuweisung. |
| Effizienz | Es ist weniger effizient als ein dynamisches Zuweisungsschema. | Es ist effizienter als ein statisches Zuweisungsschema. |
| Implementierung | Die Implementierung der statischen Speicherzuweisung ist einfach. | Die Implementierung der dynamischen Speicherzuweisung ist komplex. |
| Größenänderung | Bei dieser Art der Zuweisung kann die Größe des Speichers nach der anfänglichen Zuweisung nicht geändert werden. | Bei dieser Art der Zuweisung kann der Speicher bei Bedarf dynamisch erweitert und verkleinert werden. |
| Speicher | Speicher kann nicht wiederverwendet werden, wenn er nicht mehr benötigt wird. | Speicher kann freigegeben werden, wenn er nicht mehr benötigt wird, und während der Ausführung wiederverwendet oder neu zugewiesen werden. |
| Verwenden | Es wird in einem Array verwendet. | Es wird in einer verknüpften Liste verwendet. |
Vorteile der statischen Speicherzuweisung
- Variablen werden ”vor der Zeit” deklariert, wie zB feste Arrays.
- Es hat eine effiziente Ausführungszeit.
- Variablen bleiben fest zugewiesen.
- Einfachheit der Verwendung.
Nachteile der statischen Allokation
- Es gibt ein Problem mit Speicherverschwendung.
- Speicher kann nicht freigegeben werden, wenn er nicht mehr benötigt wird.
Vorteile der dynamischen Allokation
- Die dynamische Zuordnung erfolgt zur Laufzeit.
- Datenstrukturen können je nach Anforderung vergrößert oder verkleinert werden.
Nachteile der dynamischen Zuordnung
- Speicher muss vom Benutzer freigegeben werden, wenn dies erledigt ist. Dies ist wichtig, da es mit größerer Wahrscheinlichkeit zu schwer zu findenden Fehlern wird.
- Da Arbeitsspeicher zur Laufzeit zugewiesen wird, ist mehr Ausführungszeit erforderlich.