Java 为堆栈上的对象而不是堆上的对象预分配内存

以c中的LinkedList为例，我在堆栈上显式地预先分配了N个节点结构，用作节点池或节点堆栈，而不是使用慢速mallocs和frees，我不需要在运行中释放节点的功能，因此堆栈可以：

#define N 40000

typedef struct node_t {
    void * ele;
    struct node_t * next;
}node,*Pnode;

node Stack[N];//memory allocation for the linkedlist nodes
int sp=0;

Pnode createNode(void * x) {
    Pnode temp=&Stack[sp++];
    temp->ele=x;
    temp->next=NULL;
    return temp;
}

当我试图把上面的想法移植到JAVA中时，我想到了这个。。。您能否完成该类以使Node[]堆栈成为一个nodes对象数组，该对象的内存在堆栈中预先分配

public class Node<E>  {

    private final static int n = 40000;
    private static Node[] stack = ?
    private static int sp = 0;

    private E ele;
    private Node next;

    private Node () {}
    public Node createNode(E e) {
        stack[sp].ele=e;
        stack[sp].next=null;
        return stack[sp++];
    }
}

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基本上，我想知道这一点，因为我知道我希望我的程序能够做什么，我知道我不需要释放和重用内存块的能力，我希望能够快速分配节点对象，即使我的程序几乎出现堆溢出。最大容量为N的节点堆栈和像我这样运行的索引非常适合我…

否。Java没有在堆栈上分配内存的显式机制

使用new是分配内存的唯一方法。然后由JVM决定内存的来源，并从那时起对其进行管理

编辑：我刚刚仔细看过你的代码。您甚至没有在堆栈上分配内存。您所做的似乎是拥有一个位于数据段上的堆栈数据结构，并且您可以自己管理它

在Java中，没有直接的等价物：

node Stack[N];

换句话说，无法在一个连续的内存块中构造N个对象。您必须分配一个包含N个引用的数组，然后创建N个对象

话虽如此，但请记住，在现代JVM中，new本质上相当于指针碰撞。这是：便宜；b与您对sp的操作类似

您能否完成该类以使Node[]成为堆栈中的节点数组对象

不需要。Java根据自己的启发式为您管理内存分配。据我所知，JLS中没有任何东西可以保证特定对象将被分配到何处

我的问题是-为什么要在堆栈上分配它？根据垃圾收集器的内部状态，您认为您比Hotspot更了解此数据的最佳位置吗？基于我公认的非专家知识，无论如何，这些对象最好放在堆上的伊甸园池中

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使用Java需要学习的一件事就是放手，相信VM关于在何处分配内存的决定。只要您避免编写复杂的算法，它通常会在这些决策方面做得非常好，通常比开发人员做得更好，因为它在编写代码时会考虑运行时可用的信息，而不是被迫采用静态二分法。

您似乎想要的是一个对象池

一个简单的池就是使用ArrayList

public class Node<E>  {

    private final static int MAX_SIZE = 40000;
    private final static List<Node> freeNodes = new ArrayList<>();

    private E ele;
    private Node next;

    private Node () {}

    public static Node<E> acquireNode(E e) {
        Node node = freeNodes.size() > 0 
                    ? freeNodes.remove(freeNodes.size()-1) 
                    : new Node();
        node.ele = e;
        return node;
    }

    public static void freeNode(Node<E> node) {
        if(freeNodes.size() < MAX_SIZE) {
            node.next = null;
            freeNodes.add(node);
        }
    }
}

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我建议使用不同的结构，例如ArrayList或RingBuffer，而不是使用绑定到创建大量对象的LinkedList，因为它们都不需要这些节点。做某事最快的方法就是根本不做

使用new是动态分配内存的唯一方法，但我并没有尝试动态分配内存，那么有可能吗？@OfekRon：正如我所说，没有机制强制JVM在堆栈上分配内存。@您的编辑，有什么不同？据我所知，如果我错了，所有变量都会纠正我，因为你在程序中声明的是在堆栈上分配内存。由compiler@OfekRon：在我看来，您过早地进行了优化。编写代码，分析结果，如果速度太慢，请用精确的基准测试呈现您的特定代码。然后我们就可以给你具体的建议，如何使它更快。@OfekRon：正如我一直在解释的，C结果不会自动应用于Java。在我的电脑上，分配5000万个像你这样的对象并将它们存储在Java数组中需要大约10秒钟。无论如何，在我们看到一些实际的代码和基准测试之前，这个讨论不会真正深入。这是因为我知道我希望我的程序能够做什么，我知道我不需要释放和重用内存块的能力，我希望能够像Lighting一样快速分配节点对象，即使我的程序几乎出现堆溢出。。。当我分配越来越多的节点时，我的程序变慢了，当我使用malloc而不是仅仅预先分配节点时，上面的C代码也出现了同样的情况。您是否使用了探查器或-verbose:gc来确定慢度取决于分配给新对象的内存位置？一般来说，即使堆几乎满了，在没有碎片的情况下，分配所需的内存块也应该是一个固定的时间操作，这里就是这种情况。我尽量避免使用LinkedList，特别是在java中，但例如id宁愿合并20亿个按链接l排序的节点

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列表中有一个40亿个节点排序的链表，然后数组也一样。你在那里做的不算，也不做我想做的，因为在数组列表中，没有任何内容，我必须用堆上的new分配的新节点填充arraylist，这不是我想要的。如果你有一个60亿个节点的链表，你将有大约144 GB的对象开销，仅仅是对象的节点+16字节头大约32字节。如果你有数十亿个对象/记录要合并，或者你不能在Java中一次创建多个对象，我建议使用堆外内存。数组是引用或基本体的数组，而不是对象。这是你能得到的最接近的。