Statička naspram dinamičke dodjele memorije u C-u: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Statički alocirana memorija dodjeljuje se tijekom kompajliranja, dok se dinamički alocirana memorija dodjeljuje tijekom izvođenja. To čini statičku dodjelu bržom, ali manje fleksibilnom.
2. Memorija za statičku dodjelu dolazi iz segmenta hrpe, dok dinamička dodjela koristi segment gomile. Stog ima ograničenja veličine, ali pristup je brži.
3. Statički dodijeljena memorija ima fiksnu, unaprijed određenu veličinu, dinamička alokacija može dodijeliti/poništiti prema potrebama programa tijekom izvođenja.

Što je statička dodjela memorije u C-u?

Statička dodjela memorije u C-u odnosi se na dodjelu memorije za varijable ili podatkovne strukture tijekom faze kompilacije, prije nego što se program izvrši. Memorija dodijeljena pomoću statičke dodjele ostaje fiksna tijekom izvođenja programa i određena je tijekom kompajliranja. Ovo je u suprotnosti s dinamičkom dodjelom memorije, gdje se memorija dodjeljuje tijekom izvođenja pomoću funkcija kao što je malloc() i može joj se promijeniti veličina ili osloboditi prema potrebi.

Statička dodjela memorije ima prednost jer je učinkovita, budući da memoriju dodjeljuje i upravlja sam kompajler. Međutim, ima ograničenja, kao što je nemogućnost promjene veličine memorije tijekom izvođenja i potencijalni gubitak memorije ako dodijeljeni prostor nije u potpunosti iskorišten. Statička dodjela memorije također može dovesti do problema poput prekoračenja međuspremnika ako se ne koristi pažljivo.

Što je dinamička dodjela memorije u C-u?

Dinamička dodjela memorije u C-u odnosi se na dodjelu i oslobađanje memorije za varijable i podatkovne strukture tijekom izvođenja programa. Za razliku od statičke dodjele memorije, gdje se memorija dodjeljuje tijekom kompajliranja i ostaje fiksna, dinamička dodjela memorije omogućuje vam da zatražite memoriju od operativnog sustava prema potrebi i otpustite je kada više nije potrebna. Ovo pruža veću fleksibilnost u upravljanju memorijskim resursima i bitno je za stvaranje struktura podataka čije se veličine određuju tijekom izvođenja.

Dinamička dodjela memorije je korisna kada ne znate potrebnu veličinu memorije u vrijeme kompajliranja ili kada se memorijski zahtjevi mogu promijeniti tijekom izvođenja programa. Uobičajeni slučajevi upotrebe uključuju stvaranje dinamičkih nizova, povezanih popisa, stabala i drugih struktura podataka koje mogu rasti ili smanjivati ​​prema potrebi.

Razlika između statičke i dinamičke dodjele memorije u C

1. Statička memorija se dodjeljuje tijekom vremena kompajliranja prije nego što program počne raditi. Dinamička memorija se dodjeljuje tijekom izvođenja, dok se program izvršava.
2. Veličina statičke memorije određena je tijekom kompajliranja i ostaje fiksna tijekom izvođenja programa. Veličina dinamičke memorije može se odrediti tijekom izvođenja i promijeniti tijekom izvođenja programa.
3. Statika je manje fleksibilna jer je dodjela memorije fiksna i ne može se mijenjati tijekom izvođenja. Dynamic je fleksibilniji jer se memorija može dodijeliti, promijeniti veličinu i osloboditi prema potrebi.
4. Statičke varijable se dodjeljuju statički i imaju životni vijek koji obuhvaća cijelo izvođenje programa. Dinamička memorija se dodjeljuje dinamički i postoji samo dok program drži referencu na nju; može se osloboditi korištenjem free().
5. Prevodilac upravlja statikom; programer ne zahtijeva eksplicitno upravljanje memorijom. Dinamički zahtijeva eksplicitnu dodjelu i oslobađanje memorije pomoću funkcija kao što su malloc(), calloc(), realloc() i free().

Usporedba između statičke i dinamičke dodjele memorije u C

Parametri usporedbe	Dodjela statičke memorije	Dinamička dodjela memorije
Inicijalizacija	Varijable se inicijaliziraju na zadane vrijednosti (nula za globalne i statičke varijable).	Dinamički dodijeljena memorija sadrži nedefinirane vrijednosti; potrebna eksplicitna inicijalizacija.
Mjesto memorije	Memorija se dodjeljuje u podatkovnom segmentu programa.	Memorija se dodjeljuje u segmentu gomile memorijskog prostora programa.
Veličina niza	Veličina polja mora biti poznata u vrijeme kompajliranja; fiksna veličina.	Nizovima se može dinamički mijenjati veličina koristeći realloc().
Dometnut	Manje troškova jer se memorija dodjeljuje jednom tijekom pokretanja programa.	Više troškova zbog dodjele vremena izvođenja i potencijalne fragmentacije memorije.
Opseg i pristup	Varijablama je moguće pristupiti unutar njihovog opsega.	Dinamički dodijeljena memorija može se prenositi oko funkcija, povećavajući njezin opseg.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6807799/
2. https://inria.hal.science/hal-02456533/document

Zadnje ažuriranje: 19. rujna 2023