python c java 的变量、堆、栈

背景知识

• 栈: 是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域。 栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS 下，栈的大小是 2M （也有的说是 1M ，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示 overflow 。因此，能从栈获得的空间较小。
  • 由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的
• 堆：是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
  • 堆是由 new 分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片 , 不过用起来最方便 。
• 变量
• 二进制存储，数值在内存中的表示

many languages have “variables”

计算机内存就像是很多盒子的集合体，每个盒子都有地址。
在很多语言中，给变量赋值可以理解成把value放入盒子，比如：

int a = 1;

a = 2;

只是替换了盒子里的内容。

int b = a;

C - 面向过程

1. 运行时，首先系统为整个函数栈预分配空间(一块连续的内存区域)，栈上存储该函数的局部变量。即变量a对应固定的盒子(地址)。
2. 执行 int a = 1 即把数值1放入a对应的盒子
3. 执行 a = 2 替换了a盒子里的内容

C++ - 半面向对象

Java 不完全 面向对象

1. Java中的原始类型 primitive type，与C语言类似，变量对应盒子
2. 运行 int a = 1，存储在栈中
3. 运行 a = 2，
4. class，与python类似，变量
5. 运行 Integer b = 1，存储在栈中还是堆中？貌似有个Integer池，预分配好的。
6. 运行 Integer c = 1000，会new 一个Integer Object，并存储在堆中

疑问

• java不预分配函数栈空间吗？
• java中为什么是frames和objects？为什么不是stack heap？
• java中的原始类型，与class类型

python - 面向对象

Other languages have “variables”, python has “names”. — David Goodger

1. python中一切皆对象，a=1，a是PyIntObject的对象，存储在堆中
2. python has “names”，指的是python的变量都是代号(盒子中存的是地址，而不是value)。
3. a=2，是把a指向了对象2

疑问

• python中是frame的概念，不是stack。why？

javascript

扩展阅读

• Code Like a Pythonista: Idiomatic Python | David Goodger
• http://pythontutor.com
• Python References vs C and C++