Vad är statisk allokering?

När du skriver datorkod finns det många saker att förstå. Varje programmeringsspråk är olika, med sin egen uppsättning syntax och strukturer. En av de saker som är vanliga i många programmeringsspråk är behovet av att ställa in variabler. Variabler lagrar data på ett sätt som kan refereras till i framtiden.

Du kan tilldela olika värden till en variabel, såsom textsträngar, siffror eller en mängd data, bland många andra saker. Många språk kräver att du deklarerar vilken typ av data som kommer att lagras i en variabel som begränsar dig till enbart siffror, till exempel.

En annan sak som skiljer sig mellan programmeringsspråk är behovet av att deklarera allokeringstypen för en variabel. Vissa språk kräver inte detta, medan andra är stränga. Det finns två huvudallokeringstyper: Statisk och Dynamisk.

Statisk vs. Dynamisk

En statisk variabel är en variabel som har sin storlek fastställd innan programmet någonsin körs. Den ställs in vid kompileringstidpunkten av kompilatorn. Till exempel kan en sträng definieras som har en definitiv längd. Minnesutrymmet som behövs för att lagra en lång sträng allokeras sedan statiskt av kompilatorn.

Alternativet är dynamisk allokering. Här ställs variabelns storlek in av programmet när det körs. Programmet innehåller logik för att justera mängden minne som allokeras till variabeln, så att den kan ändras över tiden om mer eller mindre utrymme behövs. Detta ger vanligtvis mer flexibilitet i minnesanvändning än statisk allokering men kostar lite av prestanda. En av de största fördelarna med dynamisk allokering är att den inte behöver allokeras förrän den behövs. Minnet kan frigöras när det inte längre behövs, även om programmet fortfarande körs.

Variabler som är statiskt allokerade lagras permanent i minnet. Därmed inte sagt att programmet inte kan ändra värdet som lagras i variabeln. Istället betyder det att mängden minne som variabeln tar upp aldrig kan ändras. Även om du ändrar variabeln från ett stort värde till ett litet, kan du inte frigöra något av det nu onödiga minnesutrymmet. Du kan inte heller öka mängden tillgängligt utrymme. Detta kan vara ett problem om variabeln är avsedd att lagra användarindata med variabel längd.

Funktioner och subrutiner

Statiska variabler lagras i stacken snarare än i högen. Det betyder att de förblir tillgängliga i den instans de skapades i. Statiskt allokerade variabler i huvuddelen av ett program förblir giltiga och i minnet under hela tiden som programmet körs. Detta beror på att applikationens stack alltid finns där. När en separat funktion eller klass anropas får den sin post i stacken där nya statiskt allokerade variabler kan lagras. Minnet för dessa variabler kan frigöras när klassen är stängd, eftersom posten tas bort från stacken.

Slutsats

Statisk allokering är att allokera minnesutrymme för en variabel – kompilatorn låser mängden utrymme som behövs vid kompilering. Även om variabelns värde kan ändras, kan mängden utrymme som tilldelats den inte. Denna gräns förhindrar att utrymme frigörs om det inte behövs. Det förhindrar också att mer utrymme ställs till förfogande om det behövs. Statisk allokering har en prestandafördel jämfört med dynamisk allokering men är mindre flexibel. Vanligtvis används både statiska och dynamiska variabler eftersom de båda erbjuder fördelar.