Стек быстрее кучи по следующим причинам:
-
Выделение памяти:
- Стек: Выделение происходит за счет простого инкрементации/декрементации указателя стека. Операция очень быстрая, O(1).
- Куча: Требует поиска подходящего свободного блока памяти, что сложнее и медленнее, O(n) или O(log n) в зависимости от алгоритма аллокатора.
-
Локальность данных:
- Стек: Данные, выделенные на стеке, расположены последовательно в памяти. Это улучшает кэширование и уменьшает промахи кэша.
- Куча: Данные могут быть фрагментированы и разбросаны по памяти, что снижает локальность и эффективность кэша.
-
Управление временем жизни:
- Стек: Память автоматически освобождается при выходе из области видимости функции. Это детерминировано и не требует дополнительной работы.
- Куча: Требует ручного управления (в C/C++) или сборки мусора (в других языках, включая Swift с ARC), что добавляет накладные расходы и не является мгновенным.
-
Отсутствие накладных расходов на метаданные:
- Стек: Каждому элементу не требуются дополнительные метаданные (например, информация о размере блока), так как размер известен во время компиляции (для локальных переменных) или определяется контекстом вызова функции.
- Куча: Каждому выделенному блоку обычно требуются метаданные для управления аллокатором памяти.
swift