הבדל מפתח – הקצאת זיכרון סטטית לעומת דינמית
בתכנות, יש צורך לאחסן נתונים חישוביים. נתונים אלה מאוחסנים בזיכרון. מיקומי הזיכרון לאחסון נתונים בתכנות מחשב ידועים כמשתנים. למשתנים יש סוג נתונים ספציפי. לכן, הזיכרון מוקצה להפעלת התוכניות. ניתן להקצות זיכרון בשתי דרכים. הם הקצאת זיכרון סטטי והקצאת זיכרון דינמית. בהקצאת זיכרון סטטי, ברגע שהזיכרון מוקצה לא ניתן לשנותו. הזיכרון אינו ניתן לשימוש חוזר. אבל בהקצאת זיכרון דינמית, ברגע שהזיכרון מוקצה ניתן לשנות אותו.ההבדל העיקרי בין הקצאת זיכרון סטטי ודינאמי הוא שבהקצאת זיכרון סטטי ברגע שהזיכרון מוקצה, גודל הזיכרון קבוע ואילו בהקצאת זיכרון דינמית, ברגע שהזיכרון מוקצה, ניתן לשנות את גודל הזיכרון.
מהי הקצאת זיכרון סטטי?
בהקצאת זיכרון סטטי, הזיכרון המוקצה קבוע. לאחר הקצאת הזיכרון, לא ניתן לשנותו. לא ניתן להגדיל או להקטין את הזיכרון. לדוגמה, בשפת C אם המתכנת כותב int x, כלומר המשתנה יכול לאחסן ערך שלם. מספר הבתים תלוי במחשב. יכולים להיות גם מערכים. לְמָשָׁל. int x [5]; x זה הוא מערך שיכול לאחסן רצף של נתונים שהם מאותו סוג. זה יכול לאחסן חמישה אלמנטים שלמים. זה לא יכול לאחסן יותר מחמישה אלמנטים. ב-Java, ניתן ליצור מערך בתור, int arr=new int[5]; המערך 'arr' יכול לאחסן 5 ערכים שלמים ואינו יכול לאחסן יותר מזה.
איור 01: שיטות הקצאת זיכרון
בהקצאת זיכרון סטטי, ברגע שהמשתנים מוקצים, הם נשארים קבועים. לאחר ההקצאה הראשונית, המתכנת לא יכול לשנות את גודל הזיכרון. אם המתכנת הקצה מערך שיכול לאחסן 10 אלמנטים, לא ניתן לאחסן ערכים יותר מהכמות שצוינה. אם המתכנת הקצה בהתחלה מערך שיכול להכיל 10 אלמנטים, אבל צריך רק 5 אלמנטים, אז יש בזבוז זיכרון. הזיכרון הזה כבר לא נחוץ, אבל גם לא ניתן לעשות שימוש חוזר בזיכרון.הקצאת זיכרון סטטי קבועה אך היישום פשוט וקל, והוא גם מהיר.
מהי הקצאת זיכרון דינמית?
לפעמים יש צורך לשנות את גודל הזיכרון. כך שניתן להקצות זיכרון באופן דינמי. בהתאם להכנסות ומחיקות של רכיבי הנתונים, הזיכרון יכול לגדול או להתכווץ. זה ידוע בתור הקצאת זיכרון דינמית.
בשפת C, קובץ הכותרת stdlib.h, ישנן ארבע פונקציות להקצאת זיכרון דינמית. הם calloc, malloc, realloc וחופשיים. הפונקציה malloc() מקצה גודל נדרש של בתים ומחזירה מצביע ריק, המצביע על הבית הראשון של הזיכרון המוקצה. הפונקציה calloc() מקצה גודל נדרש של בתים ומאתחל אותם לאפס. לאחר מכן מחזיר מצביע ריק לזיכרון. הפונקציה free() משמשת להקצאה מחדש של הזיכרון שהוקצה. ופונקציית realloc יכולה לשנות את הזיכרון שהוקצה קודם לכן. לאחר הקצאת זיכרון באמצעות calloc או malloc, גודל הזיכרון קבוע, אך ניתן להגדיל או להקטין אותם באמצעות פונקציית ה-realloc.ב-Java, ניתן להשתמש באוספים להקצאת זיכרון דינמית.
היתרון העיקרי של הקצאת זיכרון דינמית הוא בכך שהיא חוסכת זיכרון. המתכנת יכול להקצות זיכרון או לשחרר את הזיכרון לפי הצורך. ניתן להקצות מחדש את הזיכרון במהלך הביצוע ויכול לשחרר את הזיכרון כאשר הוא אינו נדרש. הקצאת זיכרון דינמית יעילה גם מהקצאת זיכרון סטטי. חסרון אחד הוא שהטמעת הקצאת זיכרון דינמית היא מורכבת.
מהם הדמיון בין הקצאת זיכרון סטטית ודינאמית?
- שניהם הם מנגנוני הקצאת זיכרון.
- שניהם צריכים להיות מיושמים על ידי המתכנת באופן ידני.
מה ההבדל בין הקצאת זיכרון סטטית לדינמית?
הקצאת זיכרון סטטית לעומת דינמית |
|
| הקצאת זיכרון סטטי היא שיטה להקצאת זיכרון, וברגע שהקצאת הזיכרון, היא קבועה. | הקצאת זיכרון דינמית היא שיטה להקצאת זיכרון, ולאחר הקצאת הזיכרון, ניתן לשנותו. |
| שינוי | |
| בהקצאת זיכרון סטטית, לא ניתן לשנות את הגודל לאחר ההקצאה הראשונית. | בהקצאת זיכרון דינמית, ניתן למזער או למקסם את הזיכרון בהתאם. |
| יישום | |
| הקצאת זיכרון סטטי קלה ליישום. | הקצאת זיכרון דינמית מורכבת ליישום. |
| Speed | |
| בזיכרון סטטי, ביצוע הקצאה מהיר יותר מהקצאת זיכרון דינמית. | בזיכרון דינמי, ביצוע ההקצאה איטי יותר מהקצאת זיכרון סטטי. |
| ניצול זיכרון | |
| בהקצאת זיכרון סטטית, לא יכול לעשות שימוש חוזר בזיכרון שאינו בשימוש. | הקצאת זיכרון דינמית מאפשרת שימוש חוזר בזיכרון. המתכנת יכול להקצות יותר זיכרון בעת הצורך. הוא יכול לשחרר את הזיכרון בעת הצורך. |
סיכום – הקצאת זיכרון סטטית לעומת דינמית
בתכנות, הקצאת זיכרון סטטי והקצאת זיכרון דינמית הם שני מנגנונים להקצאת זיכרון. ההבדל בין הקצאת זיכרון סטטי ודינאמי הוא שבהקצאת זיכרון סטטי ברגע שהזיכרון מוקצה, גודל הזיכרון קבוע ואילו בהקצאת זיכרון דינמית, ברגע שהזיכרון מוקצה, ניתן לשנות את גודל הזיכרון. המתכנת יכול להחליט אם הזיכרון צריך להיות סטטי או דינמי בהתאם לאפליקציה.
הורד את ה-PDF של הקצאת זיכרון סטטי לעומת דינמי
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערת ציטוט. אנא הורד את גרסת ה-PDF כאן: ההבדל בין הקצאת זיכרון סטטי ודינאמי
