Wat is statische toewijzing?

Bij het schrijven van computercode zijn er veel dingen die u moet begrijpen. Elke programmeertaal is anders, met zijn eigen set syntaxis en structuren. Een van de dingen die veel programmeertalen gemeen hebben, is de noodzaak om variabelen in te stellen. Variabelen slaan gegevens op op een manier waarnaar in de toekomst kan worden verwezen.

U kunt onder andere verschillende waarden toewijzen aan een variabele, zoals tekstreeksen, getallen of een reeks gegevens. In veel talen moet u bijvoorbeeld aangeven welk type gegevens wordt opgeslagen in een variabele die u beperkt tot alleen getallen.

Een ander ding dat verschilt tussen programmeertalen, is de noodzaak om het toewijzingstype van een variabele te declareren. Sommige talen vereisen dit niet, terwijl andere streng zijn. Er zijn twee hoofdallocatietypen: statisch en dynamisch.

Statisch versus dynamisch

Een statische variabele is een variabele waarvan de grootte wordt bepaald voordat de toepassing ooit wordt uitgevoerd. Het wordt ingesteld tijdens het compileren door de compiler. Er kan bijvoorbeeld een string worden gedefinieerd die een definitieve lengte heeft. De geheugenruimte die nodig is om een ​​lange string op te slaan, wordt dan statisch toegewezen door de compiler.

Het alternatief is dynamische toewijzing. Hier wordt de grootte van de variabele ingesteld door het programma terwijl het wordt uitgevoerd. Het programma bevat logica om de hoeveelheid geheugen die aan de variabele is toegewezen aan te passen, waardoor deze in de loop van de tijd kan veranderen als er meer of minder ruimte nodig is. Dit biedt doorgaans meer flexibiliteit in geheugengebruik dan statische toewijzing, maar brengt wel wat prestatiekosten met zich mee. Een van de belangrijkste voordelen van dynamische toewijzing is dat het niet hoeft te worden toegewezen totdat het nodig is. Het geheugen kan worden vrijgemaakt zodra het niet meer nodig is, zelfs als het programma nog actief is.

Variabelen die statisch zijn toegewezen, worden permanent in het geheugen opgeslagen. Dat wil niet zeggen dat het programma de waarde die in de variabele is opgeslagen niet kan wijzigen. In plaats daarvan betekent dit dat de hoeveelheid geheugen die de variabele in beslag neemt nooit kan worden gewijzigd. Zelfs als u de variabele verandert van een grote waarde in een kleine waarde, kunt u niets van die nu onnodige geheugenruimte vrijmaken. U kunt de beschikbare ruimte ook niet vergroten. Dit kan een probleem zijn als de variabele bedoeld is om gebruikersinvoer met een variabele lengte op te slaan.

Functies en subroutines

Statische variabelen worden opgeslagen in de stapel in plaats van in de heap. Dit betekent dat ze beschikbaar blijven in de instantie waarin ze zijn gemaakt. Statisch toegewezen variabelen in het hoofdgedeelte van een programma blijven geldig en in het geheugen gedurende de hele tijd dat de toepassing draait. Dit komt omdat de stack van de applicatie er altijd is. Wanneer een afzonderlijke functie of klasse wordt aangeroepen, krijgt deze zijn record op de stapel waarin nieuwe statisch toegewezen variabelen kunnen worden opgeslagen. Het geheugen voor deze variabelen kan worden vrijgegeven zodra de klas is gesloten, omdat het record van de stapel wordt gehaald.

Conclusie

Statische toewijzing is het toewijzen van geheugenruimte voor een variabele - de compiler vergrendelt de hoeveelheid ruimte die nodig is tijdens het compileren. Hoewel de waarde van de variabele kan veranderen, kan de hoeveelheid toegewezen ruimte dat niet. Deze limiet voorkomt dat er ruimte vrijkomt als deze niet nodig is. Het voorkomt ook dat er meer ruimte beschikbaar komt als dat nodig is. Statische toewijzing heeft wel een prestatievoordeel ten opzichte van dynamische toewijzing, maar is minder flexibel. Meestal worden zowel statische als dynamische variabelen gebruikt, omdat ze beide voordelen bieden.