Alocação de memória
Alocação de memória, em ciência da computação, consiste no processo de solicitar/utilizar memória durante o processo de execução de um programa de computador. A alocação de memória no computador pode ser dividida em dois grupos principais:Alocação Estática: os dados tem um tamanho fixo e estão organizados sequencialmente na memória do computador. Um exemplo típico de alocação estática são as variáveis globais e arrays. A alocação estática de memória tem como principal ponto positivo a simplicidade com que pode ser realizada pelos programadores, mantendo o algoritmo simples e de fácil organização das variáveis utilizadas. No entanto, como principal ponto negativo, a alocação estática ocupa uma porção fixa da memória, em casos em que essas variáveis não sejam utilizadas após um certo ponto, a alocação estática consome desnecessariamente esta porção reservada da memória, podendo levar o programa a ficar muito pesado desnecessariamente. Apesar disso, é importante ressaltar, que na maioria das linguagens de programação, as variáveis criadas com alocação estática são liberadas automaticamente após o fim de uma determinada função.
A pilha e a heap são duas regiões da memória completamente distintas e com usos diferentes.
Pilha
A pilha é uma região da memória organizada de forma sequencial, ou seja, o primeiro valor a entrar na pilha, é o último a sair dela. A pilha é mais rápida e eficiente que a heap pela sua organização, mas seus valores não podem mudar de tamanho (algo de 8 bits não pode mudar para 16 bits, por exemplo). Na maioria das linguagens de programação modernas, a saída dos valores da pilha é automático e acontece quando o escopo acaba. Um exemplo em C seria: No exemplo acima, o escopo é a área delimitada pelas chaves. Cada uma dessas variáveis é uma variável na pilha, que não pode ser acessada fora do escopo em que foi definida, pois saem da pilha quando ele acaba.
Heap
A heap é outra região da memória organizada de forma não sequencial, portanto, ela não tem uma ordem exata. A vantagem da heap é: se uma variável precisar aumentar de capacidade, você pode alocar mais espaço na heap para armazenar um valor maior. Como desvantagem, ela é mais lenta de se acessar e interagir, pois não é sequencial. A alocação de memória na heap é a alocação dinâmica, explicada anteriormente. Nas linguagens com gerenciamento de memória manual, a alocação, realocação e desalocação são completamente manuais, por isso são considerados conceitos complexos, além de que podem causar vazamentos de memória. O exemplo acima mostra como alocar, realocar e liberar o espaço da memória. Pode parecer simples, mas a dificuldade é tanta que há uma linguagem de baixo nível que evita o gerenciamento de memória manual: Rust. Há várias regras sobre o uso da memória da heap, tornando-o complexo e um assunto difícil de possuir maestria completa.
