[CS] 스택(Stack)과 힙(Heap)의 차이
기술면접에서 자주 나온다고 하는 만큼, 개발자에게 stack과 heap은 굉장히 중요하다.
프로그램이 실행되면 메모리가 자동으로 할당되고 해제되며 동작하는데, 이때 할당되는 메모리의 공간이 크게 데이터, 스택, 힙 영역으로 나누어진다.
메모리 구조를 간단하게 나타내면 위 사진과 같다.
1. 코드 영역
프로그램 안에 개발자가 적은 코드가 저장되는 영역이다.
덱스트 영역이라고도 부르며 CPU가 코드 영역에 저장된 명령어를 하나씩 가져가 처리하게 된다.
main()함수부터 모든 정의가 여기에 해당하며, 실행 파일을 메모리에 올릴 때 함께 올라간다.
2. 데이터 영역
전역변수, 정적(static)변수(자바에서는 전역 == static)들이 저장되는 곳이다.
우리가 만들지 않고(new또한 하지 않음) 호출해서 사용하는 메서드들이 static에 해당, 프로그램 실행과 동시에 메모리에 올려진다.
즉, 중괄호로 묶여있는 범위의 밖에 선언되는 변수가 위치한 곳을 말한다.
public class Class {
public static int a = 0;
public static void main() {
System.in.print()
}
}
이름에서 알 수 있듯 블록 안이 아니라 모든 곳에서 불러 올 수 있다.
프로그램이 시작되는 시점부터 끝날 때까지 메모리를 사용하며 사라지지 않는다.
- 프로그램이 종료될 때까지 지워지지 않을 데이터를 저장
- 대표적으로 전역변수, static변수
- 상수
3. 스택 영역
지역변수와 매개변수(parameter)가 저장되는 영역이다.
함수의 호출과 함께 할당되며, 함수의 호출이 완료되면 소멸한다.
이처럼 스택 영역에 저장되는 함수의 호출 정보를 스택 프레임(stack frame)이라고 하며, 스택 영역은 push로 데이터를 저장, pop 동작으로 데이터를 인출한다.
후입선출(LIFO, Last-In First-Out)에 따라 동작하므로, 가장 늦게 저장된 데이터가 가장 먼저 인출된다. (씻은 접시를 쌓아두고 가장 위의 접시 먼저 꺼내는 것에 비유할 수 있다)
- 잠깐 사용하고 삭제하는 데이터 (지역변수, 매개변수)
- 해당 객체가 정의된 블록(스코프)를 벗어날 때 소멸
- 함수를 호출하는 위치도 저장
- 힙보다 빠름
4. 힙 영역
객체, 동적 메모리를 저장하는 곳이다.
new를 통해 객체를 생성하면 힙에 저장되며, 힙에 할당된 메모리는 개발자가 직접 없애지 않는 이상 계속 남아있는다. (자바는 GC가 자동으로 삭제)
- 가비지 컬렉터가 없으면 개발자가 직접 관리 해줘야 함
- 스택보다 큰 메모리 할당
- 동적 메모리 할당 (new / 포인터)
- 스택보다 느림
5. 예시 코드
public class Memory {
class Dog {
String name; // heap 내부 변수
Dog(String name) {
this.name = name; // heap에 저장
}
void bark() {
System.out.println(name + "가 짖습니다!"); // heap 데이터 사용
}
}
public static void main(String[] args) {
int localVal = 100; // stack
Dog myDog = new Dog("바둑이"); // stack + heap
myDog.bark(); // stack 호출 + heap 객체 접근
}
}
참고
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