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文檔簡(jiǎn)介
數(shù)智創(chuàng)新變革未來并發(fā)編程中的內(nèi)存管理并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述內(nèi)存分配與回收機(jī)制并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性鎖與內(nèi)存管理的關(guān)系內(nèi)存泄漏與并發(fā)編程優(yōu)化并發(fā)內(nèi)存管理的策略案例分析與實(shí)戰(zhàn)技巧總結(jié)與展望目錄并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述并發(fā)編程中的內(nèi)存管理并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述1.并發(fā)編程是指通過多線程、多進(jìn)程等方式,使程序能夠同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù),提高整體運(yùn)行效率。在并發(fā)編程中,內(nèi)存管理是一個(gè)重要環(huán)節(jié),需要保證線程安全,避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)存泄漏等問題。2.內(nèi)存管理包括內(nèi)存分配、內(nèi)存釋放、垃圾回收等方面,需要合理地利用有限的內(nèi)存資源,保證程序的穩(wěn)定性和性能。并發(fā)編程中的內(nèi)存管理挑戰(zhàn)1.并發(fā)編程中的內(nèi)存管理面臨諸多挑戰(zhàn),如數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)、死鎖、內(nèi)存泄漏等,需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和解決。2.數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)是指多個(gè)線程同時(shí)訪問同一內(nèi)存地址,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問題,可以通過鎖、原子操作等方式進(jìn)行避免。3.死鎖是指多個(gè)線程相互等待對(duì)方釋放資源,導(dǎo)致程序無法繼續(xù)執(zhí)行的問題,可以通過避免嵌套鎖、設(shè)置超時(shí)等方式進(jìn)行解決。并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述并發(fā)編程中的內(nèi)存管理技術(shù)1.內(nèi)存管理技術(shù)包括內(nèi)存分配、內(nèi)存釋放、垃圾回收等方面,需要針對(duì)并發(fā)編程的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。2.內(nèi)存分配可以采用線程私有的內(nèi)存池等方式,減少線程間的競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)存碎片。3.垃圾回收可以采用引用計(jì)數(shù)、標(biāo)記清除等方式,避免內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出等問題。并發(fā)編程中的內(nèi)存管理工具1.內(nèi)存管理工具可以幫助開發(fā)者更方便地進(jìn)行內(nèi)存管理,提高開發(fā)效率和程序穩(wěn)定性。2.常用的內(nèi)存管理工具包括Valgrind、Memcheck等,可以用于檢測(cè)內(nèi)存泄漏、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)等問題。并發(fā)編程與內(nèi)存管理概述1.內(nèi)存管理優(yōu)化可以提高程序的性能和穩(wěn)定性,需要針對(duì)具體場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。2.優(yōu)化措施可以包括采用適當(dāng)?shù)膬?nèi)存分配策略、減少內(nèi)存碎片、優(yōu)化垃圾回收算法等。未來發(fā)展趨勢(shì)1.隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,并發(fā)編程中的內(nèi)存管理將越來越重要,需要不斷跟進(jìn)最新的技術(shù)和工具。2.未來發(fā)展趨勢(shì)可能包括智能化內(nèi)存管理、自動(dòng)化優(yōu)化等方向,幫助開發(fā)者更高效地進(jìn)行內(nèi)存管理。并發(fā)編程中的內(nèi)存管理優(yōu)化內(nèi)存分配與回收機(jī)制并發(fā)編程中的內(nèi)存管理內(nèi)存分配與回收機(jī)制內(nèi)存分配1.內(nèi)存分配的方式:連續(xù)分配和分頁分配。連續(xù)分配方式需要預(yù)先分配一塊連續(xù)的內(nèi)存空間,而分頁分配方式則可以將內(nèi)存空間分成固定大小的頁,每個(gè)程序占用若干個(gè)頁。2.內(nèi)存分配的策略:最先適應(yīng)、最佳適應(yīng)和最差適應(yīng)等。最先適應(yīng)策略是按照內(nèi)存地址從低到高的順序查找可用的內(nèi)存空間,最佳適應(yīng)策略則是選擇大小最接近程序需要的內(nèi)存塊,最差適應(yīng)策略則是選擇最大的內(nèi)存塊。3.內(nèi)存分配需要注意的問題:內(nèi)存碎片和內(nèi)存泄漏。內(nèi)存碎片會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存空間的浪費(fèi),而內(nèi)存泄漏則會(huì)導(dǎo)致程序占用過多的內(nèi)存空間,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。內(nèi)存分配與回收機(jī)制內(nèi)存回收1.內(nèi)存回收的方式:手動(dòng)回收和自動(dòng)回收。手動(dòng)回收需要程序員手動(dòng)釋放不再使用的內(nèi)存空間,而自動(dòng)回收則是由系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)并回收不再使用的內(nèi)存空間。2.內(nèi)存回收的算法:標(biāo)記-清除算法、復(fù)制算法和標(biāo)記-整理算法等。標(biāo)記-清除算法會(huì)標(biāo)記出不再使用的內(nèi)存空間并進(jìn)行清除,復(fù)制算法則是將正在使用的內(nèi)存空間復(fù)制到另一塊內(nèi)存區(qū)域,然后清除原來的內(nèi)存空間,標(biāo)記-整理算法則是將正在使用的內(nèi)存空間移動(dòng)到一端,然后清除另一端的內(nèi)存空間。3.內(nèi)存回收需要注意的問題:回收時(shí)機(jī)和回收效率?;厥諘r(shí)機(jī)不合理會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存空間的浪費(fèi)或者系統(tǒng)負(fù)載過高,而回收效率不高則會(huì)影響系統(tǒng)的性能。以上內(nèi)容是簡(jiǎn)要介紹了并發(fā)編程中的內(nèi)存管理中的內(nèi)存分配與回收機(jī)制的兩個(gè)主題,包括和一些需要注意的問題。這些內(nèi)容是內(nèi)存管理的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)于理解并發(fā)編程中的內(nèi)存管理有很大的幫助。并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性并發(fā)編程中的內(nèi)存管理并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性的挑戰(zhàn)1.并發(fā)訪問可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致或競(jìng)爭(zhēng)條件。2.高并發(fā)場(chǎng)景下,保證數(shù)據(jù)一致性需要有效的鎖機(jī)制和事務(wù)管理。3.多線程編程時(shí),需要避免死鎖和數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。在并發(fā)編程中,多個(gè)線程或進(jìn)程可能同時(shí)訪問和修改共享數(shù)據(jù),如果沒有適當(dāng)?shù)耐酱胧瑫?huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致性問題。為了解決這個(gè)問題,程序員需要了解并發(fā)訪問的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)一致性的重要性,掌握相關(guān)的鎖機(jī)制和事務(wù)管理方法,以確保數(shù)據(jù)在并發(fā)訪問時(shí)的正確性。鎖機(jī)制的選擇與使用1.選擇合適的鎖機(jī)制,如互斥鎖、讀寫鎖、自旋鎖等。2.避免死鎖和饑餓問題,使用鎖的順序獲取和超時(shí)機(jī)制。3.使用原子操作和無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來提高并發(fā)性能。在并發(fā)編程中,鎖機(jī)制是保證數(shù)據(jù)一致性的重要手段之一。選擇合適的鎖機(jī)制可以避免并發(fā)訪問時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)條件和數(shù)據(jù)不一致問題。同時(shí),程序員還需要了解死鎖和饑餓問題的產(chǎn)生原因和解決方法,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性事務(wù)管理與并發(fā)控制1.使用事務(wù)來保證一系列操作的原子性和一致性。2.并發(fā)控制機(jī)制如樂觀鎖和悲觀鎖的選擇與使用。3.使用分布式事務(wù)來管理跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)的事務(wù)操作。在并發(fā)編程中,事務(wù)管理和并發(fā)控制是保證數(shù)據(jù)一致性的重要手段之一。通過使用事務(wù),可以保證一系列操作的原子性和一致性,避免并發(fā)訪問時(shí)的數(shù)據(jù)不一致問題。同時(shí),程序員還需要了解不同的并發(fā)控制機(jī)制的選擇和使用方法,以及分布式事務(wù)的管理和實(shí)現(xiàn)方法,以滿足復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)一致性需求。鎖與內(nèi)存管理的關(guān)系并發(fā)編程中的內(nèi)存管理鎖與內(nèi)存管理的關(guān)系鎖與內(nèi)存管理的關(guān)系1.鎖的作用:在多線程并發(fā)編程中,鎖主要用于保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性,防止多個(gè)線程同時(shí)訪問和修改共享數(shù)據(jù),引發(fā)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致問題。2.內(nèi)存管理的挑戰(zhàn):并發(fā)編程中的內(nèi)存管理面臨諸多挑戰(zhàn),如內(nèi)存泄漏、內(nèi)存碎片、數(shù)據(jù)一致性等,需要采取有效的內(nèi)存管理措施來確保程序的穩(wěn)定性和性能。3.鎖與內(nèi)存管理的關(guān)聯(lián):鎖作為一種同步機(jī)制,與內(nèi)存管理密切相關(guān)。合理地使用鎖可以保護(hù)內(nèi)存數(shù)據(jù)的完整性,防止并發(fā)訪問引發(fā)的數(shù)據(jù)不一致問題。同時(shí),鎖的使用也需要考慮內(nèi)存開銷和性能影響,避免過度使用或?yàn)E用鎖導(dǎo)致的問題。鎖的類型與內(nèi)存管理的關(guān)系1.互斥鎖:互斥鎖是最常用的一種鎖類型,用于保護(hù)共享數(shù)據(jù)的訪問,確保同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問共享數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致問題。2.讀寫鎖:讀寫鎖用于讀多寫少的場(chǎng)景,允許多個(gè)線程同時(shí)讀取共享數(shù)據(jù),但只允許一個(gè)線程寫入共享數(shù)據(jù),提高了并發(fā)性能和數(shù)據(jù)一致性。3.自旋鎖:自旋鎖適用于短時(shí)間內(nèi)等待鎖的情況,通過忙等待方式等待鎖的釋放,避免了線程切換和調(diào)度的開銷,但需要考慮CPU資源的消耗和浪費(fèi)問題。鎖與內(nèi)存管理的關(guān)系鎖的使用技巧與內(nèi)存管理優(yōu)化1.合理使用鎖:在使用鎖時(shí),需要根據(jù)具體情況選擇合適的鎖類型和使用方式,避免鎖的濫用和過度使用,減少不必要的性能開銷和內(nèi)存浪費(fèi)。2.鎖的粒度控制:鎖的粒度控制是一個(gè)關(guān)鍵問題,需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇鎖的粒度,避免過粗或過細(xì)的鎖粒度導(dǎo)致的性能問題和數(shù)據(jù)一致性問題。3.鎖的優(yōu)化技術(shù):可以采用一些鎖的優(yōu)化技術(shù),如使用無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、減少鎖的持有時(shí)間、避免死鎖等,以提高并發(fā)性能和內(nèi)存管理的效率。內(nèi)存泄漏與并發(fā)編程并發(fā)編程中的內(nèi)存管理內(nèi)存泄漏與并發(fā)編程內(nèi)存泄漏在并發(fā)編程中的定義與影響1.內(nèi)存泄漏是指在程序運(yùn)行過程中,動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存沒有得到及時(shí)釋放,導(dǎo)致系統(tǒng)中可用的內(nèi)存空間逐漸減少。2.在并發(fā)編程中,內(nèi)存泄漏會(huì)導(dǎo)致線程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)加劇,可能影響程序的性能和穩(wěn)定性。3.嚴(yán)重的內(nèi)存泄漏可能導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)存耗盡,引發(fā)程序崩潰或系統(tǒng)癱瘓。并發(fā)編程中內(nèi)存泄漏的常見原因1.線程之間共享資源,如使用不當(dāng),可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。2.并發(fā)編程中經(jīng)常出現(xiàn)死鎖、活鎖等問題,這些問題可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。3.某些特定的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如線程安全的隊(duì)列、棧等,如果使用不當(dāng),也可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。內(nèi)存泄漏與并發(fā)編程并發(fā)編程中內(nèi)存泄漏的檢測(cè)與定位1.內(nèi)存泄漏的檢測(cè)通常通過分析程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存使用情況,找出未釋放的內(nèi)存。2.定位內(nèi)存泄漏的原因需要分析程序的代碼邏輯和資源分配情況,以確定是哪部分代碼導(dǎo)致了內(nèi)存泄漏。3.一些工具和技術(shù),如內(nèi)存檢測(cè)工具、調(diào)試器等,可以幫助開發(fā)人員檢測(cè)和定位內(nèi)存泄漏。并發(fā)編程中內(nèi)存泄漏的預(yù)防措施1.在編寫代碼時(shí),應(yīng)遵循良好的內(nèi)存管理規(guī)范,及時(shí)釋放不再使用的內(nèi)存。2.對(duì)并發(fā)操作進(jìn)行充分測(cè)試和調(diào)試,確保在并發(fā)環(huán)境下的內(nèi)存使用正確無誤。3.使用智能指針等RAII(資源獲取即初始化)機(jī)制,以自動(dòng)管理內(nèi)存的生命周期。內(nèi)存泄漏與并發(fā)編程并發(fā)編程中內(nèi)存泄漏的解決方案1.一旦檢測(cè)到內(nèi)存泄漏,應(yīng)立即修復(fù)相關(guān)代碼,防止內(nèi)存泄漏繼續(xù)發(fā)生。2.對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的內(nèi)存泄漏,可以通過重啟程序、釋放未使用的內(nèi)存等方法來解決問題。3.為了避免類似的問題再次發(fā)生,需要對(duì)代碼進(jìn)行深入的審查和測(cè)試,確保內(nèi)存管理的正確性。并發(fā)編程中內(nèi)存管理的未來趨勢(shì)1.隨著多核處理器和并行計(jì)算的發(fā)展,并發(fā)編程中的內(nèi)存管理將變得越來越重要。2.未來,內(nèi)存管理可能更加依賴于自動(dòng)化工具和智能化技術(shù),以減少人為錯(cuò)誤和提高效率。3.研究人員將繼續(xù)探索更有效的內(nèi)存管理方法和算法,以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的并發(fā)編程環(huán)境。優(yōu)化并發(fā)內(nèi)存管理的策略并發(fā)編程中的內(nèi)存管理優(yōu)化并發(fā)內(nèi)存管理的策略內(nèi)存分配策略優(yōu)化1.采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配:根據(jù)程序運(yùn)行時(shí)的需求,動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存空間,以提高內(nèi)存利用率。2.使用內(nèi)存池技術(shù):預(yù)先分配一塊內(nèi)存區(qū)域,作為內(nèi)存池,用于滿足并發(fā)請(qǐng)求,降低內(nèi)存分配和釋放的開銷。3.減少內(nèi)存碎片:通過合理的內(nèi)存分配算法,降低內(nèi)存碎片的產(chǎn)生,提高內(nèi)存的使用效率。內(nèi)存訪問控制1.使用鎖機(jī)制:通過鎖機(jī)制控制對(duì)共享內(nèi)存的并發(fā)訪問,避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。2.實(shí)現(xiàn)無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):通過設(shè)計(jì)無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),減少鎖競(jìng)爭(zhēng)帶來的性能開銷,提高并發(fā)性能。優(yōu)化并發(fā)內(nèi)存管理的策略內(nèi)存回收機(jī)制優(yōu)化1.采用引用計(jì)數(shù)法:通過記錄對(duì)象的引用數(shù)量,及時(shí)回收不再使用的對(duì)象,減少內(nèi)存泄漏。2.運(yùn)用垃圾回收器:通過自動(dòng)檢測(cè)并回收無用對(duì)象,降低手動(dòng)管理內(nèi)存的難度,提高開發(fā)效率。緩存優(yōu)化1.使用緩存技術(shù):將頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存中,減少對(duì)內(nèi)存的訪問次數(shù),提高性能。2.實(shí)現(xiàn)緩存淘汰策略:根據(jù)一定的策略,淘汰不常用的緩存數(shù)據(jù),為新的數(shù)據(jù)騰出空間。優(yōu)化并發(fā)內(nèi)存管理的策略并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇1.選用合適的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如并發(fā)隊(duì)列、并發(fā)哈希表等。2.實(shí)現(xiàn)自定義并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):針對(duì)特定場(chǎng)景,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高效的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),提高并發(fā)性能。內(nèi)存監(jiān)控與調(diào)試1.建立內(nèi)存監(jiān)控機(jī)制:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)程序的內(nèi)存使用情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決內(nèi)存相關(guān)問題。2.運(yùn)用調(diào)試工具:利用內(nèi)存調(diào)試工具進(jìn)行問題排查,提高調(diào)試效率,降低調(diào)試難度。案例分析與實(shí)戰(zhàn)技巧并發(fā)編程中的內(nèi)存管理案例分析與實(shí)戰(zhàn)技巧1.內(nèi)存泄漏的概念和分類:介紹內(nèi)存泄漏的定義,以及常見的內(nèi)存泄漏類型,如堆內(nèi)存泄漏、棧內(nèi)存泄漏等。2.并發(fā)編程中的內(nèi)存泄漏場(chǎng)景:分析并發(fā)編程中容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的場(chǎng)景,如線程池、連接池等。3.案例分析:通過具體案例,詳細(xì)剖析并發(fā)編程中內(nèi)存泄漏的原因和后果。并發(fā)編程中的內(nèi)存優(yōu)化實(shí)戰(zhàn)技巧1.內(nèi)存分配和釋放的策略:講解合理的內(nèi)存分配和釋放策略,以提高內(nèi)存使用效率。2.內(nèi)存監(jiān)控和調(diào)試工具:介紹常用的內(nèi)存監(jiān)控和調(diào)試工具,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決內(nèi)存問題。3.并發(fā)編程中的內(nèi)存優(yōu)化實(shí)踐:分享實(shí)際的并發(fā)編程中內(nèi)存優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)和技巧,幫助讀者提升實(shí)戰(zhàn)能力。并發(fā)編程中的內(nèi)存泄漏案例分析案例分析與實(shí)戰(zhàn)技巧并發(fā)編程中的垃圾回收機(jī)制1.垃圾回收的概念和原理:解釋垃圾回收的基本概念和工作原理,包括標(biāo)記-清除、復(fù)制、標(biāo)記-整理等算法。2.并發(fā)編程中的垃圾回收挑戰(zhàn):討論并發(fā)編程環(huán)境中垃圾回收面臨的挑戰(zhàn)和問題。3.垃圾回收的優(yōu)化策略:介紹針對(duì)并發(fā)編程環(huán)境的垃圾回收優(yōu)化策略,提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。并發(fā)編程中的內(nèi)存訪問沖突與解決方案1.內(nèi)存訪問沖突的概念和分類:闡述內(nèi)存訪問沖突的定義和類型,包括讀寫沖突、寫寫沖突等。2.并發(fā)編程中的內(nèi)存訪問沖突場(chǎng)景:舉例說明并發(fā)編程中容易出現(xiàn)內(nèi)存訪問沖突的場(chǎng)景和原因。3.解決方案與案例分析:介紹解決并發(fā)編程中內(nèi)存訪問沖突的方法和實(shí)際案例分析。案例分析與實(shí)戰(zhàn)技巧并發(fā)編程中的內(nèi)存隔離技術(shù)1.內(nèi)存隔離的概念和作用:解釋內(nèi)存隔離的基本概念和在并發(fā)編程中的作用。2.常見的內(nèi)存隔離技術(shù):介紹常見的內(nèi)存隔離技術(shù),如線程局部變量、無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。3.內(nèi)存隔離技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景:討論內(nèi)存隔離技術(shù)在并發(fā)編程中的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)際效果。未來趨勢(shì)與前沿技術(shù)展望1.內(nèi)存管理技術(shù)的演進(jìn)趨勢(shì):分析內(nèi)存管理技術(shù)的未來演進(jìn)趨勢(shì)和發(fā)展方向。2.新型內(nèi)存管理技術(shù)的研究:介紹當(dāng)前新型的內(nèi)存管理技術(shù)研究和探索,如持久化內(nèi)存、近似計(jì)算等。3.前沿技術(shù)在并發(fā)編程中的應(yīng)用展望:探討前沿技術(shù)在并發(fā)編程中的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)??偨Y(jié)與展望并發(fā)編程中的內(nèi)存管理總結(jié)與展望并發(fā)編程中的內(nèi)存管理挑戰(zhàn)1.隨著并發(fā)編程的普及,內(nèi)存管理變得越來越復(fù)雜,需要應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和線程安全問題。2.傳統(tǒng)的內(nèi)存管理技術(shù)可能無法完全適應(yīng)并發(fā)環(huán)境,需要新的解決方案和算法。3.并發(fā)內(nèi)存管理需要充分考慮硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)的影響,以提高效率和可靠性。并發(fā)內(nèi)存管理的發(fā)展趨勢(shì)1.隨著多核處理器和分布式系統(tǒng)的不斷發(fā)展,并發(fā)內(nèi)存管理的需求將會(huì)進(jìn)一步增加。2.并發(fā)內(nèi)存管理技術(shù)將更加注重性
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