为什么自动变量分配在堆栈内存中而不是 C 中的堆内存中？ [复制]答案

【问题标题】：Why are auto variables allocated in stack memory and not in heap memory in C? [duplicate]为什么自动变量分配在堆栈内存中而不是 C 中的堆内存中？ [复制]
【发布时间】：2014-01-19 02:43:49
【问题描述】：

我很想知道在 C 中在堆栈内存上分配自动变量的必要性。请不要说堆栈内存更快。与堆相比，堆栈内存通常具有较小的大小，并且没有必要为自动变量实现堆栈算法。那为什么auto变量会存放在栈内存中呢？

【问题讨论】：

堆栈内存更快。在堆栈上分配某些东西的时间开销为零；在堆上分配需要（隐式）调用malloc 和free。
与范围的亲和度高。
堆分配有失败的可能。使用固定堆栈大小和固定深度堆栈分配和/或使用，保证堆栈分配成功
@Brandin 固定甚至有界的堆栈使用很难静态证明（对于一些有用的代码根本不可能）。在大多数系统上，意外溢出堆栈比耗尽地址空间要容易得多。 OOM 几乎总是与逻辑错误或过大的数据集相关联，而堆栈溢出很容易发生在天真地使用递归或在堆栈上创建大型数组“因为它更快”。
还应注意，C 标准并不要求自动变量的堆栈实现。实现可以随心所欲。

标签： c memory memory-management

【解决方案1】：

没必要。隐式堆分配所有自动变量（并在其生命周期结束时释放它们）将是完全正确的，这只是一个相当糟糕的解决方案。堆栈甚至不是最好的选择，寄存器更好。但是，是的，堆栈是在寄存器用完时分配自动存储的方式。在堆栈上分配的代码很多更小更快（只需碰撞一个指针，一次）。即使是通用堆分配器的快速路径，其成本也要高出几个数量级。

即使是分段堆栈，其中堆栈模型被保留并且仅通过溢出检查和动态增长（以避免溢出）进行扩充，也可以使函数调用比 C 慢得多。Rust abandoned segmented stacks 因为除了实现起来非常棘手之外和优化，它们是与 C 竞争操作系统模块等应用程序的障碍。

请注意，您可以使堆栈任意大。当然，它需要更多的地址空间和（如果您实际使用所有内存）更多的物理内存，但这就是练习的重点，不是吗？

【讨论】：