C++ 我应该在堆还是栈上分配大型结构？答案

【问题标题】：C++ Should I allocate large structs on the heap or the stack?C++ 我应该在堆还是栈上分配大型结构？
【发布时间】：2021-07-09 07:37:48
【问题描述】：

我应该考虑使用new 关键字（或任何其他动态分配方法）在堆/空闲存储上分配什么结构大小，而不是在堆栈上分配？

10 字节？ 20字节？ 200 字节？ 2KB？ 2MB？从来没有？

即使我想通过指针传递它，我仍然可以从堆栈变量中获取引用。我知道堆栈变量会在范围结束时消失，而动态分配的变量不会。无论哪种方式我都可以处理，但到目前为止，我还没有找到任何关于 when 动态分配的指导。当然，不要在堆栈上放太多东西来避免堆栈溢出……但是有多少是太多了？

任何指导将不胜感激。

【问题讨论】：

IMO 你应该尽可能避免new（和new[]）。如果你真的需要一个指针，那么使用像std::unique_ptr 或std::shared_ptr 这样的智能指针（取决于所需的所有权语义），或者如果你需要一个“动态数组”（即改为使用std::vector） new[])。
堆栈大小有限。您可能无法在堆栈上分配 2MB。
多少算太多？ .. 这大概取决于您的软件运行的系统。对于新的（ish）PC，运行 64 位操作系统（如 Windows 10 或 macOS），然后使用（比如说）16k 的堆栈就可以了；但是对于嵌入式 8 位微处理器，这会导致问题。在这些极端之间有很多“光谱”。
堆栈大小取决于您的平台。有些默认为 8MB，有些为 1MB，有些为 64KB。我什至研究过一个堆栈大小为 256 字节的堆栈。
作为指南，MSVC 静态分析器（用于 64 位构建）对使用超过 16k 堆栈空间的函数（默认情况下）发出警告 - 设置为 /analyze:stacksize '16384'

标签： c++ stack

【解决方案1】：

要真正回答这个问题，你需要知道：

如果没有上述所有条件，任何被动决定都将是一场赌博。这也意味着默认情况下这是一场赌博——事实上，在大多数情况下，我们必须相信编译器开发人员了解“典型”程序需要多少堆栈空间，并且我们对“典型”程序的看法确实一致并且经常。

从长远来看，就像任何优化问题一样，将赌注放在衡量整体性能和测试可能导致堆栈溢出的边缘情况上。

【讨论】：

你已经回答了这个问题，就好像我有一个需要尝试解决的特定问题......我问的问题是每个人都应该问的问题，不？当然，这取决于堆栈的大小以及堆栈上的内容，这是不言而喻的。
@Alasdair 您已要求指导，我可以提供指导。如果你想要特定的阈值，你必须提供特定的上下文（也就是你有一个你想要解决的问题）：编译器、设置、平台、分析统计。否则，您的 cmets 会建议您的问题过于宽泛或基于观点。

【解决方案2】：

（注意。我可能应该在回答之前先搜索一下，但这个问题本质上是How much stack usage is too much? 的重复，不过，这是我对它的看法。）

如果您打算长时间保留一个大缓冲区，那么您应该在堆上分配它。

如果您在递归函数中，那么在堆栈上分配大缓冲区会很快导致问题。

就个人而言，我会在堆栈上保持低于 ~4KiB 的缓冲区，并在堆上分配更大的缓冲区，除非您对程序有一个很好的了解，更具体地说，您的函数被调用的方式和位置。

话虽如此，如果您不断创建和销毁缓冲区，请考虑将它们放入堆栈。

（如果您正在开发嵌入式系统，那么情况就完全不同了。）

【讨论】：