增加堆栈大小以使用alloca()？

Question

这是两个重叠的问题-我希望对大型数组尝试alloca()，而不是在堆上分配动态大小的数组。这是为了在不进行堆分配的情况下提高性能。然而，我得到的印象堆叠大小通常是相当小的？为了充分利用alloca()，增加堆栈的大小有什么缺点吗？我拥有的RAM越多，我可以按比例增加堆栈大小？

EDIT1:最好是Linux

EDIT2:我的脑海中没有一个特定的大小-我更愿意知道如何判断是什么决定了限制/边界。

Answer 1

堆栈大小(默认情况下)在大多数unix-y平台上为8MB，在Windows上为1MB (也就是说，因为Windows有a deterministic way for recovering from out of stack problems，而unix-y平台通常会抛出通用的SIGSEGV信号)。

如果您的分配很大，那么在堆上分配和在堆栈上分配之间不会有太大的性能差异。当然，每次分配堆栈的效率会稍微高一些，但如果您的分配量很大，那么分配的数量可能会很少。

如果你想要一个更大的类似堆栈的结构，你可以编写自己的分配器，它从malloc获得一个大块，然后以类似堆栈的方式处理分配/释放。

#include <stdexcept>
#include <cstddef>

class StackLikeAllocator
{
    std::size_t usedSize;
    std::size_t maximumSize;
    void *memory;
public:
    StackLikeAllocator(std::size_t backingSize)
    {
        memory = new char[backingSize];
        usedSize = 0;
        maximumSize = backingSize;
    }
    ~StackLikeAllocator()
    {
        delete[] memory;
    }
    void * Allocate(std::size_t desiredSize)
    {
        // You would have to make sure alignment was correct for your
        // platform (Exercise to the reader)
        std::size_t newUsedSize = usedSize + desiredSize;
        if (newUsedSize > maximumSize)
        {
            throw std::bad_alloc("Exceeded maximum size for this allocator.");
        }

        void* result = static_cast<void*>(static_cast<char*>(memory) + usedSize);
        usedSize = newUsedSize;
        return result;
    }

    // If you need to support deallocation then modifying this shouldn't be
    // too difficult
}

Answer 2

程序的主线程获得的默认堆栈大小是编译器特定的(和/或操作系统特定的)，您应该查看相应的文档以了解如何扩大堆栈。

可能发生的情况是，您可能无法将程序的默认堆栈扩大到任意大小。

但是，正如前面所指出的，您可能能够在运行时创建一个具有所需堆栈大小的线程。

在任何情况下，与曾经分配的大缓冲区相比，alloca()没有太多好处。您不需要多次释放和重新分配它。

Answer 3

alloca()和new / malloc()之间最重要的区别是，当您从当前函数返回时，使用alloca()分配的所有内存都将用完。

alloca()仅对小型临时数据结构有用。

它只对小数据结构有用，因为大数据结构将破坏堆栈的缓存局部性，这将给您带来相当大的性能影响。对于作为局部变量的数组也是如此。

只有在非常特殊的情况下才使用alloca()。如果不确定，请不要使用它。

一般规则是:不要将大数据结构(>= 1k)放在堆栈上。堆栈不能扩展。这是一种非常有限的资源。