文章目录

一、堆和栈的概念

二、全局变量（Global Variables）

三、局部变量（Local Variables）

四、JavaScript垃圾回收机制

五、堆和栈的关系图解释 

六、栈溢出和堆溢出 

栈溢出（Stack Overflow）

堆溢出（Heap Overflow）

 七、如何避免栈溢出和堆溢出的问题

---

1. 全局变量的生命周期：

   • 全局变量在程序执行期间始终存在，其生命周期与整个应用程序的执行周期相同。
   • 全局变量会被存储在堆内存中，可以通过全局对象（如window对象）来访问。
   • 只有当应用程序结束或页面关闭时，全局变量才会被销毁。

2. 局部变量的生命周期：

   • 局部变量在函数调用过程中创建，当函数执行完毕后会被销毁。
   • 局部变量会被存储在栈内存中，在函数调用结束后，该变量的内存空间会被自动释放。

3. 垃圾回收机制与变量生命周期的关系：

   • 垃圾回收机制是负责管理不再使用的内存对象，并进行自动的内存释放。
   • 对于全局变量，由于其生命周期较长，垃圾回收器只能在应用程序结束时进行内存回收。
   • 对于局部变量，由于其生命周期较短，一旦函数执行完毕，垃圾回收器会立即识别并回收其占用的内存空间。
   • 垃圾回收器使用的主要算法是可达性分析（Reachability Analysis），通过检查对象是否仍然可被访问来确定其是否为垃圾对象。

一、堆和栈的概念

• 堆：堆用于存储动态分配的数据，如对象和函数。堆内存由JavaScript引擎自动管理，存储的数据可以在程序的整个生命周期内访问。

• 栈：栈用于存储执行上下文和函数调用的数据。每当调用一个函数时，会创建一个新的执行上下文，这个执行上下文包括函数的参数、局部变量以及返回地址，它们都存储在栈中。当函数执行完毕时，执行上下文会从栈中弹出。
   

---

二、全局变量（Global Variables）

全局变量：全局变量在全局作用域中声明，它们存储在堆内存中，并在整个程序执行期间都可访问。

var globalVariable = "I'm a global variable"; // 声明一个全局变量

function exampleFunction() {
  console.log(globalVariable); // 可以在函数中访问全局变量
}

exampleFunction();

---

三、局部变量（Local Variables）

局部变量：局部变量在函数内部声明，它们存储在栈内存中，只在函数执行期间可访问

function exampleFunction() {
  var localVariable = "I'm a local variable"; // 声明一个局部变量
  console.log(localVariable); // 可以在函数内部访问局部变量
}

exampleFunction();
// console.log(localVariable); // 这里会导致错误，因为局部变量在函数外部不可访问

---

四、JavaScript垃圾回收机制

     垃圾回收机制负责自动回收不再使用的内存，包括堆中的对象和栈中的执行上下文。

• 全局变量的垃圾回收：全局变量通常在整个程序执行期间存在，直到程序结束时才被回收。

• 局部变量的垃圾回收：局部变量的生命周期仅限于函数执行期间，因此当函数执行完毕后，它们占用的栈内存会被回收。

---

五、堆和栈的关系图解释 

全局变量 globalVariable 存储在堆中。当函数 exampleFunction 被调用时，它的执行上下文以及局部变量 localVariable 存储在栈中。局部变量只在函数执行期间可访问，当函数执行完毕时，执行上下文从栈中被弹出，局部变量也被销毁。

垃圾回收机制会自动监测不再被引用的对象（包括局部变量），并将它们从堆中回收，以释放内存资源。

---

六、栈溢出和堆溢出 

• 栈溢出指当栈空间中的函数调用层级过多或者某个函数占用的栈空间太大时，超过了系统所分配的栈空间大小。
• 常见的栈溢出原因包括递归函数调用层级过深、局部变量过多或过大等情况。
• 当栈溢出发生时，操作系统会向程序发送一个异常信号，导致程序崩溃。
• 堆溢出指当程序动态分配内存（如使用malloc或new关键字）时，申请的内存空间超过了系统所能提供的可用堆空间大小。
• 堆溢出通常由于内存泄漏、使用未初始化的指针、访问已释放的内存等问题引起。
• 当堆溢出发生时，操作系统无法提供额外的内存空间，导致动态分配失败并可能引发程序崩溃或异常。

1. 栈溢出（Stack Overflow）

   • 原因：栈溢出是由于递归函数的无限调用或者过度深的函数调用链引起的。每当函数被调用，一个新的执行上下文被压入栈，如果栈的深度超过了限制，就会导致栈溢出

   • 示例：以下是一个会导致栈溢出的简单递归函数示例：

     function recursiveFunction() {
       recursiveFunction();
     }
     
     recursiveFunction(); // 这将导致栈溢出
     
     ----------------------------------------------------------
     
     //或者是递归函数导致栈溢出
     void recursiveFunc() {
         recursiveFunc(); // 递归调用自身
     }
     
     int main() {
         recursiveFunc();
         return 0;
     }
     

   • 影响：栈溢出会导致程序崩溃，因为栈内存无法继续扩展。

2. 堆溢出（Heap Overflow）

   • 原因：堆溢出通常是由于创建了过多的对象或者数组，导致堆内存耗尽。这可以是由于内存泄漏或者资源管理不当引起的。

   • 示例：以下是一个可能导致堆溢出的简单示例，创建了大量的对象而未释放它们：

     let objects = [];
     while (true) {
       objects.push({}); // 无限创建对象
     }
     
     --------------------------------------------------------
     
     int main() {
         int* ptr = NULL;
         while (1) {
             ptr = malloc(1000); // 重复分配堆内存
             if (ptr == NULL) {
                 printf("Heap allocation failed.\n");
                 break;
             }
         }
         return 0;
     }

   • 影响：堆溢出会导致程序运行变得缓慢，因为系统不再能够分配足够的内存来存储新的对象，最终可能会导致程序崩溃。

---

 七、如何避免栈溢出和堆溢出的问题

要避免栈溢出和堆溢出的问题，需要注意以下几点：

• 避免无限递归或过度深的函数调用链，确保递归函数有终止条件。
• 谨慎使用大量的对象或数据结构，确保及时释放不再需要的对象，以防止堆溢出。
• 使用开发者工具和性能分析工具来检测内存问题，并进行代码优化。
• 了解JavaScript的内存管理机制，包括垃圾回收，以更好地管理内存。

栈溢出和堆溢出都是需要谨慎对待的问题，因为它们可能导致应用程序的不稳定性和性能问题。