在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，堆棧是一個(gè)不容忽視的概念，堆棧都是一種數(shù)據(jù)項(xiàng)按序排列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只能在一端(稱為棧頂(top))對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行插入和刪除。在單片機(jī)應(yīng)用中，堆棧是個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)，主要功能是暫時(shí)存放數(shù)據(jù)和地址，通常用來保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)。堆棧的學(xué)習(xí)我們需要抓住核心問題，這樣我們才能以點(diǎn)帶面，學(xué)好整個(gè)堆棧。本文我們就來介紹4個(gè)Java堆棧核心問題。

1、在通常情況下由操作系統(tǒng)（OS）和語言的運(yùn)行時(shí)（runtime）控制嗎？

如前所述，堆和棧是一個(gè)統(tǒng)稱，可以有很多的實(shí)現(xiàn)方式。計(jì)算機(jī)程序通常有一個(gè)棧叫做調(diào)用棧，用來存儲(chǔ)當(dāng)前函數(shù)調(diào)用相關(guān)的信息（比如：主調(diào)函數(shù)的地址，局部變量），因?yàn)楹瘮?shù)調(diào)用之后需要返回給主調(diào)函數(shù)。棧通過擴(kuò)展和收縮來承載信息。實(shí)際上，程序不是由運(yùn)行時(shí)來控制的，它由編程語言、操作系統(tǒng)甚至是系統(tǒng)架構(gòu)來決定。 堆是在任何內(nèi)存中動(dòng)態(tài)和隨機(jī)分配的（內(nèi)存的）統(tǒng)稱；也就是無序的。內(nèi)存通常由操作系統(tǒng)分配，通過應(yīng)用程序調(diào)用 API 接口去實(shí)現(xiàn)分配。在管理動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存上會(huì)有一些額外的開銷，不過這由操作系統(tǒng)來處理。

2、堆棧的作用范圍是什么？

調(diào)用棧是一個(gè)低層次的概念，就程序而言，它和“作用范圍”沒什么關(guān)系。如果你反匯編一些代碼，你就會(huì)看到指針引用堆棧部分。就高級(jí)語言而言，語言有它自己的范圍規(guī)則。一旦函數(shù)返回，函數(shù)中的局部變量會(huì)直接直接釋放。你的編程語言就是依據(jù)這個(gè)工作的。

在堆中，也很難去定義。作用范圍是由操作系統(tǒng)限定的，但是你的編程語言可能增加它自己的一些規(guī)則，去限定堆在應(yīng)用程序中的范圍。體系架構(gòu)和操作系統(tǒng)是使用虛擬地址的，然后由處理器翻譯到實(shí)際的物理地址中，還有頁(yè)面錯(cuò)誤等等。它們記錄那個(gè)頁(yè)面屬于那個(gè)應(yīng)用程序。不過你不用關(guān)心這些，因?yàn)槟銉H僅在你的編程語言中分配和釋放內(nèi)存，和一些錯(cuò)誤檢查（出現(xiàn)分配失敗和釋放失敗的原因）。

3、堆棧的大小由什么決定？

依舊，依賴于語言，編譯器，操作系統(tǒng)和架構(gòu)。棧通常提前分配好了，因?yàn)闂１仨毷沁B續(xù)的內(nèi)存塊。語言的編譯器或者操作系統(tǒng)決定它的大小。不要在棧上存儲(chǔ)大塊數(shù)據(jù)，這樣可以保證有足夠的空間不會(huì)溢出，除非出現(xiàn)了無限遞歸的情況（額，棧溢出了）或者其它不常見了編程決議。

堆是任何可以動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存的統(tǒng)稱。這要看你怎么看待它了，它的大小是變動(dòng)的。在現(xiàn)代處理器中和操作系統(tǒng)的工作方式是高度抽象的，因此你在正常情況下不需要擔(dān)心它實(shí)際的大小，除非你必須要使用你還沒有分配的內(nèi)存或者已經(jīng)釋放了的內(nèi)存。

4、堆和棧哪個(gè)更快一些？

棧更快因?yàn)樗械目臻e內(nèi)存都是連續(xù)的，因此不需要對(duì)空閑內(nèi)存塊通過列表來維護(hù)。只是一個(gè)簡(jiǎn)單的指向當(dāng)前棧頂?shù)闹羔?。編譯器通常用一個(gè)專門的、快速的寄存器來實(shí)現(xiàn)。更重要的一點(diǎn)事是，隨后的棧上操作通常集中在一個(gè)內(nèi)存塊的附近，這樣的話有利于處理器的高速訪問。

以上就是關(guān)于4個(gè)Java堆棧核心問題的講解，棧是一種先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，堆可以被看成是一棵樹，如：堆排序。在Java中，棧與堆都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方，所以，堆棧在很多地方都有相似之處，這也是我們把堆和棧放在一起的原因。想要學(xué)好堆棧，光靠這幾個(gè)核心問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在本站的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法教程中有著堆棧的全面解析，感興趣的小伙伴可以前去學(xué)習(xí)。