標籤:style ++ name 資料 寄存器 單位 比較 建立對象 堆和棧
我們都知道C++中有三種建立對象的方法,如下:
#include <iostream>using namespace std;class A{private: int n;public: A(int m):n(m) { } ~A(){}};int main(){ A a(1); //棧中分配 A b = A(1); //棧中分配 A* c = new A(1); //堆中分配 delete c; return 0;}
第一種和第二種沒什麼區別,一個隱式調用,一個顯式調用,兩者都是在進程虛擬位址空間中的棧中分配記憶體,而第三種使用了new,在堆中分配了記憶體,而棧中記憶體的分配和釋放是由系統管理,而堆中記憶體的分配和釋放必須由程式員手動釋放,所以這就產生一個問題是把對象放在棧中還是放在堆中的問題,這個問題又和堆和棧本身的區別有關:
這裡面有幾個問題:
1.堆和棧最大可分配的記憶體的大小
2.堆和棧的記憶體管理方式
3.堆和棧的分配效率
首先針對第一個問題,一般來說對於一個進程棧的大小遠遠小於堆的大小,在linux中,你可以使用ulimit -s (單位kb)來查看一個進程棧的最大可分配大小,一般來說不超過8M,有的甚至不超過2M,不過這個可以設定,而對於堆你會發現,針對一個進程堆的最大可分配的大小在G的數量級上,不同系統可能不一樣,比如32位系統最大不超過2G,而64為系統最大不超過4G,所以當你需要一個分配的大小的記憶體時,請用new,即用堆。
其次針對第二個問題,棧是系統資料結構,對於進程/線程是唯一的,它的分配與釋放由作業系統來維護,不需要開發人員來管理。在執行函數時,函數內局部變數的儲存單元都可以在棧上建立,函數執行結束時,這些儲存單元會被自動釋放。棧記憶體配置運算內建於處理器的指令集中,效率很高,不同的作業系統對棧都有一定的限制。 堆上的記憶體配置,亦稱動態記憶體分配。程式在啟動並執行期間用malloc申請的記憶體,這部分記憶體由程式員自己負責管理,其生存期由開發人員決定:在何時分配,分配多少,並在何時用free來釋放該記憶體。這是唯一可以由開發人員參與管理的記憶體。使用的好壞直接決定系統的效能和穩定。
由上可知,但我們需要的記憶體很少,你又能確定你到底需要多少記憶體時,請用棧。而當你需要在運行時才知道你到底需要多少記憶體時,請用堆。
最後針對第三個問題,棧是機器系統提供的資料結構,電腦會在底層對棧提供支援:分配專門的寄存器存放棧的地址,壓棧出棧都有專門的指令執行,這就決定了棧的效率 比較高。堆則是C/C++函數庫提供的,它的機制是很複雜的,例如為了分配一塊記憶體,庫函數會按照一定的演算法(具體的演算法可以參考資料結構/作業系統)在 堆記憶體中搜尋可用的足夠大小的空間,如果沒有足夠大小的空間(可能是由於記憶體片段太多),就有可能調用系統功能去增加程式資料區段的記憶體空間,這樣就有機會 分 到足夠大小的記憶體,然後進行返回。顯然,堆的效率比棧要低得多。
再補充幾點。
平時使用容器的時候,都會直接使用上述第一種方法定義。
比如:
std::vector<TestBase> a;
那麼如果a要存很大的東西,會不會爆棧呢。
其實是不會的,雖然a是在棧上分配的記憶體,但是a所佔的棧空間是很小的。
std::cout << sizeof(a) << std::endl;
輸出: 24
比如vector,無論push了多少東西,存的類有多大,都在在堆上new的,而在棧上所佔用的空間就只有三個指標的大小。
當然你也可以new 一個容器。這樣佔用棧的空間就只有一個指標的大小了。
C++中三種建立對象的方法【轉】