一、棧
- 棧通常是一個預定義大小的內存區域，通常約為2M字節左右。
- 堆也是一個預定義了默認值的區域。但是它的大小可以隨着程序的執行而增長、改變。
- 重要的是，這2個內存區域的實際位置（物理位置）在我們的RAM中完全一樣。
- arr 和 a變量的內存數據挨着，兩者之間有一些字節，這只是因為在調試模式下運行，實際上只是添加了些安全守衞（safety guards, 在所有的變量周圍），以確保我們不會溢出所有的變量，在錯誤的內存中訪問它們。
- 所以，在內存中，棧變量都捱得很近，因為實際發生的是，當我們在棧中分配變量時，發生的是：棧指針也就是棧頂部的指針，基本上就是移動這麼多字節。
- 如果我想分配一個4個字節的整數，我們把指針移動4個字節；如果我想分配一個數組，就像這裏有5個整數，就是4 x 5 = 20字節，最後是Vector3， 有3個int， 3 x 4 = 12 字節，我們只是移動棧指針。
- 內存實際上是互相疊加存儲的，就像一個棧。現在大多數棧的實現中，棧是倒着來的，更高的內存地址，存儲第一個變量。
- 棧的思路是：把東西堆到一起，這就是為什麼棧分配非常快，它就像一條CPU指令，我們所做的就是移動棧指針，然後我們返回棧指針的地址。
- 在棧中，一旦你在棧中分配內存的作用域結束，你在棧中分配的所有內存都會被彈出，會被釋放。
- 在棧上分配內存、存儲變量的額外好處：它們在內存中捱得很近，因此，它們可以被放到CPU緩存線（CPU Cache Line：可以理解為CPU Cache中的最小緩存單位）
- 如果我們是在堆中創建，可能會產生一些cache miss，（CPU要訪問的數據在緩存中有，稱謂 Cache hit，反之，稱為Cache miss）。相比之下，在棧中分配，可能不會得到cache miss。在我們請求第一個棧上變量之後。
- 有一些cache miss 對比 沒有cache miss，不是什麼大問題，你可能完全不會注意到區別，但是如果我們如果要處理上百萬的cache misses, 那就是大問題了。但如果就是少量的cache misses, 區別可以忽略不計。
二、 堆
- new 實際上是調用了malloc函數， memory allocate的縮寫，會調用底層操作系統或平台的特定函數，這將在堆上為你分配內存。
- 當你啓動你的應用時，你會得到一定數量的物理RAM分配給你。你的程序會維護一個叫做空閒列表（free list）的東西，它是跟蹤哪些內存塊是空閒的，它們在哪兒。
- 所以當你需要動態內存的時候，使用動態堆內存，當你使用malloc請求堆內存的時候，它可以瀏覽空閒列表，然後找到一塊空閒內存，至少和你需要的一樣大，然後給你一個它的指針，然後還要記錄一些東西，例如分配的大小，和它現在被分配的情況，你不能再使用那塊內存了（有一堆記錄要做）。
- malloc實際實現取決於實現方法，它是一個很大很重的function，需要做很多記錄，不僅僅是得到內存那麼簡單。
- 更糟糕的情況是：如果你想要非常多的內存，超過了空閒列表，超過了操作系統給你的初始分配，這個時候，你的程序，你的應用需要詢問你的操作系統，我需要更多的內存，這是非常麻煩的，潛在的成本是巨大的。
- 總的來説，在堆上分配內存，有一大堆的事情，而在棧上分配內存，就像一條CPU指令，非常快速。
- 我希望大家都明白，事實上，你應該儘量在棧上分配，如果可能的話。
- 在堆上分配的唯一原因：是你不能夠在棧上分配。比如需要這個生命週期比函數、或你處理的作用域更長；或者你需要個大數據，比如50M，這就不適合在棧上分配，你不得不在堆上分配。
- 只要可以，你就應該在棧上分配內存，因為它就像一條CPU指令一樣，非常快。這是非常非常真實的性能差異。
- 性能的不同是因為分配的不同，所以理論上講，如果你預先分配，比如4G內存塊，在你的程序運行之前，在堆上。然後你要從預先分配的4G內存塊中再進行堆數據分配，那麼這就和棧分配基本上一樣了，唯一需要處理的是cpu cache miss (緩存不命中)的問題，但他們的數量可能不夠造成麻煩。
- 所以當你new對象時，你需要檢查空閒列表，請求內存，然後記錄這些，這些就是堆相比於棧慢的地方；而實際的訪問（指CPU、緩存）通常可以忽略不計，是通常，但不總是。
- 我們可能會討論更多CPU緩存優化的內容，如果你正在編寫一個100萬個元素的集合，然後每個元素都會cache miss，你會看到一個非常真實的性能差異。如果你所有的東西都是連續的或者碎片的。
三、遊戲案例討論
當我們真正開始遊戲引擎系列時，我們講不得不花大量時間討論分配問題，因為這在現實應用中很重要，而現實世界的應用程序是實時的應用程序，所以這對遊戲來説非常重要，不能連續地一幀一幀地分配，因為這會很慢。所以我們必須想出一些聰明的內存管理技術，如果我們想要我們的遊戲更有效率的話。所以我們一定要在遊戲引擎系列討論這個問題。
學習代碼：
#include<iostream>
struct Vector3 {
int x, y, z;
Vector3(): x(10), y(20), z(30) {}
};
void testStackHeap() {
//棧
int a = 10;
int arr[5];
Vector3 v1;
//堆
int* heapA = new int(10);
int* heapArr = new int[5];
Vector3* heapV = new Vector3();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i + 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heapArr[i] = i + 1;
}
}
int main() {
testStackHeap();
std::cin.get();
}
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