如何判断一个对象是否应该在堆栈上？

Question

我正在寻找在 C++ 中在堆栈或堆上分配对象的经验法则。 我在这里发现了很多关于SO的讨论。 很多人说，这关系到一个对象的生命周期。 如果您需要比函数范围更长的生命周期，请将其放入堆中。 这是完全有道理的。

但让我困惑的是，很多人说，如果对象很小，就将它们分配到堆栈。 如果对象很大，请将其放入堆中。 但他们都没有说如何辨别一个物体大还是小？

我有以下问题，

1. 如何识别一个物体大与否？
2. 堆栈的最大大小是多少？ 每个操作系统都有不同的堆栈大小？
3. 我有一个包装 vector 的包装类。 它将有大约 100 件物品。 如果我把这个类分配到栈上，会不会造成栈溢出？ 我尝试过这个，但效果很好。 不确定我做错了什么。

Answer 1

我还要提到的一点是，因为 vector 必须能够调整自身大小，如果它变得足够大（见下文），它必须使用堆存储其包含的对象，即使 vector 本身被声明为堆栈变量。

[编辑] 正如 Motti 在评论中指出的那样，vector 可能会在其堆栈分配对象内保留少量空间，作为小向量的优化。 在这种情况下，使用足够小的向量来容纳该空间将不需要任何堆分配。 （这个预分配的空间必须非常小，以避免在使用较小的向量时浪费空间。）无论如何，如果向量变得足够大，则需要在堆上进行（重新）分配。

Answer 2

首先，向量（以及所有 STL 容器类）总是从堆中分配，因此您不必担心这一点。 对于任何大小可变的容器，几乎不可能使用堆栈。

如果您考虑堆栈分配的工作原理（在编译时，基本上是通过递增每个对象的指针），那么应该清楚向量内存来自堆。

std::vector<int> myInts;
std::string myString;
SomeOther Class;

// this memory must come from the heap, there's no way it
// can now be allocated on the stack since there are other
// objects and these parameters could be variable
myString = "Some String";
myInts.reserve(256);

除非您使用递归函数，否则您可以在堆栈上放置数千字节的数据，而无需担心。 堆栈大小由程序（而不是操作系统）控制，默认范围为 32kb - 1mb。 大多数桌面软件的大小都在 1mb 范围内。

单个对象几乎从来都不是一个问题。 一般来说，它们要么足够小，足以容纳堆栈，要么从堆内部分配。

如果对象是函数的本地对象，则将它们放入堆栈中。 如果没有将它们放在堆上。

使用堆来分配用于加载/排序/操作数据的大缓冲区。

Answer 3

根据 MSDN 堆栈大小默认为 1mb。 （这显然是针对 Msdev 的）。

正如您从文章中看到的，您可以在编译时使用 /F 标志修改堆栈大小。

我认为你关于堆栈与堆使用的第一个指南非常准确，条件是如果你的临时作用域变量大于 mb，请将其粘贴在堆上（并且可能会问为什么你要在短时间内分配这么多内存）首先是时间）。

Answer 4

在堆栈上分配大对象的唯一方法是在某个时刻涉及旧式数组。 例如：

void f() {
   char a[1000000];    // big object on the stack
}

struct A {
   char c[1000000];
};

void g() {
   A a;      // another big object on the stack
}

如果您不使用数组（也不应该），那么大多数内容都会在堆上为您分配：

void h() {
   std::string s( 100000 );
}

上面在堆栈上为指针、大小信息等分配了一些字节，然后分配实际的存储在堆上。

所以别担心了！ 你可能做对了！

Answer 5

如何判断一个物体大与否？

取决于您的编译器/平台组合。 没有一个真正的限制。 编译器通常允许您对此进行调整。

堆栈的最大大小是多少？ 每个操作系统都有不同的堆栈大小？

主要取决于上述情况。 唯一的事情是你对调音的控制较少。

我有一个包装向量的包装类。 它将有大约 100 件物品。 如果我把这个类分配到栈上，会不会造成栈溢出？ 我尝试过这个，但效果很好。 不确定我做错了什么。

只要该包装器和该块中其他对象的总内存需求不超过堆栈帧大小，就可以工作。 这又取决于平均弦 sie。

一个好主意是单步执行调试器并查看堆栈地址 - 这将在某种程度上为您提供宽度的开始。 还有文档。

Answer 6

1. 如何判断一个对象大还是小？

使用“sizeof”

class c {
  std::vector<std::string> s;
};

int size = sizeof(c);

在我的机器上“大小”是 16 字节。

2. 堆栈的最大大小是多少？ 每个操作系统都有不同的堆栈大小？

你无法判断，但这绝对不是分配大量数据的好地方。

3. 我有一个包装向量的包装类。 它将有大约 100 件物品。 如果我把这个类分配到栈上，会不会造成栈溢出？ 我尝试过这个，但效果很好。 不确定我做错了什么。

不。std::vector 分配堆中的 100 个项目。