巨大的内存分配：堆栈与堆

Question

我制作了一个需要 1 GB 内存的结构。当我在堆上分配它时，程序启动很快，我在应用程序管理器中看到，它的内存使用量达到了那个数量，但是当我将它像一个简单的变量一样分配在堆栈上时，应用程序需要更多的时间来启动和在应用程序管理器中，我看到它没有使用那么多内存（只有几 KB）。为什么？这是否意味着建议将大量数据存储在堆中？那种情况更快吗？我知道通常由于映射等原因，在堆栈上分配内存会更快，但在这种情况下，这很奇怪。谁能给我解释一下？提前致谢！

Answer 1

在典型的桌面系统上，默认情况下堆栈的大小通常约为一到几兆字节。在嵌入式设备上可能更少。

如果您分配的内存超出堆栈的容量，操作系统通常会在您尝试访问内存时立即终止程序。

Does it mean it's recommended to story big amount of data in the heap?

大数据建议使用free store（动态分配），大数据会溢出栈。

Application Manager i saw it is not using that amount of memory (just few KBs).

通常，操作系统会在访问内存时为进程分配一页内存。由于你的程序没有因为堆栈溢出而崩溃，我怀疑你从未访问过内存，因此没有为数据分配内存。

Answer 2

是的，建议动态进行大量分配 - 因为这样您就可以优雅地应对失败 (obligatory note on terminology)。

例如，这个：

void might_throw(size_t sz) {
  std::vector<int> v(sz);
  // ...
}

将抛出 std::bad_alloc 如果它因足够大的 sz 而失败，这意味着我可以选择捕获异常并使用较小的数字重试。即使我不能有效地恢复，堆栈展开也可以安全地清理我的其他对象。

反之

void will_just_die() {
  int a[SomeEnormousConstant];
  // ...
}

如果 a 无法真正创建，

没有恢复机制。该程序将崩溃，严重，没有堆栈展开或（标准）错误处理机制。

这可能立即发生，或者它可能仅在您实际尝试访问比成功分配更多的 a 时发生。如果您非常不幸，它甚至可能 看起来 可以工作，但会破坏其他东西。

给定分配如何在外部显示的详细信息非常 OS 相关，我不确定您使用的是什么 - Application Manager 是 OSX 吗？

直接映射大型动态分配是很常见的，在这种情况下，它会立即显示为虚拟大小的增加，但可能仍未分配任何物理页面，除非在访问时。

如果自动 ("stack") 分配只是执行帧指针算法并再次依赖物理页面的惰性分配，这不会影响虚拟或物理大小（同样，直到您尝试实际上正在访问该内存）。

我不知道为什么自动版本需要更长的时间才能启动 - 你必须提供一个 MCVE 实际上可以重现的，以及你的 OS/platform 详细信息得到答案。

巨大的内存分配：堆栈与堆

Huge memory allocation: stack vs heap

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