Question

当使用malloc分配内存时，通常可以更快地执行多个较小数据块的malloc或更少的大块数据malloc吗？例如，假设您正在处理具有黑色像素和白色像素的图像文件。您正在迭代像素，并希望将每个黑色像素的x和y位置保存在一个新结构中，该结构还具有指向下一个和前一个像素x和y值的指针。迭代通过为指针分配每个黑色像素的x和y值的新结构的像素通常会更快，或者通过迭代一次获得黑色像素数的计数会更快，然后分配一个大的使用仅包含x和y值但没有指针的结构的内存块，然后再次迭代，将x和y值保存到该数组中？我假设某些平台可能与其他平台不同，哪个更快，但每个人认为通常会更快？

Answer 1

取决于：

多次小时意味着多次，这是较慢的
小分配可能有特殊/快速实施。

如果我关心，我会测量它！如果我真的非常关心，并且无法猜测，那么我可以实现两者，并在目标机器上的运行时进行测量，并相应地进行调整。

一般来说，我认为越少越好：但是有大小和运行时库实现，这样（足够）大的分配将被委托给（相对慢的）O / S.而（一个（足够）小的分配将从（相对快速的）已经分配的堆中提供。

Answer 2

分配大块更有效;此外，由于您使用较大的连续块，因此您具有更大的引用位置，并且在生成内存结构后遍历您的内存结构也应该更高效！此外，分配大块应该有助于减少内存碎片。

Answer 3

一般来说，分配更大的内存块的次数会更快。每次调用malloc（）时都会产生开销。

Answer 4

除速度问题外，还有memory fragmentation problem。

Answer 5

分配内存是有效的。分配内存块时完成的工作量通常与块的大小无关。你从这里开始工作。

Answer 6

最好不要在性能敏感的代码中进行分配。事先为一次分配您需要的内存，然后根据需要使用和重复使用。

内存分配通常是一个相对较慢的操作，所以不要经常这样做。

Answer 7

一般来说，malloc很贵。它必须找到一个适当的内存块，从中分配内存并跟踪非连续的内存块。在几个库中，您会发现小内存分配器，它们通过分配大块和管理分配器中的内存来尽量减少影响。

Alexandrescu在“现代C ++设计”和Loki库中处理这个问题，如果你想看一个这样的库。

Answer 8

这个问题是一种实用主义，我害怕;也就是说，这取决于。

如果你有很多像素，只有少数是黑色的，那么计算它们可能是最高的成本。

如果你正在使用C ++，你的标签就是这样，我强烈建议你使用STL，比如std :: vector。

如果我没记错的话，vector的实现使用实用的方法进行分配。分配策略有一些启发式方法，信息量如下：

class SampleVector {
    int N,used,*data;
public:
    SampleVector() {N=1;used=0;data=malloc(N);}

    void push_back(int i)
    {
        if (used>=N)
        {
            // handle reallocation
            N*=2;
            data=realloc(data,N);
        }
        data[used++]=i;
    }
};

在这种情况下，每次重新分配时都会分配多少内存。这意味着重新分配的频率逐渐减半。

您的STL实施将进行良好调整，因此如果您可以使用它，请执行！

Answer 9

要考虑的另一点是它如何与线程交互。在线程并发应用程序中多次使用malloc是性能的主要阻力。在那种环境中，您最好使用可扩展的分配器，例如英特尔Thread Building Blocks或Hoard中使用的分配器。 malloc的主要限制是所有线程都争用一个全局锁。添加另一个线程会大大减慢您的应用程序，这可能会非常糟糕。

Answer 10

正如已经提到的那样，malloc成本很高，因此可能会更快。此外，在大多数平台上使用像素将减少缓存未命中率并且速度更快。但是，并不能保证每个平台

Answer 11

在分配开销本身旁边，分配多个小块可能会导致大量缓存未命中，而如果您可以迭代连续块，则可能更好。

您描述的场景要求预先分配大块，imho。

Answer 12

虽然分配大块的分配内存的每个字节的速度更快，但如果你人为增加分配大小只是为了自己砍掉它，它可能不会更快。你只是在重复内存管理。

Answer 13

对像素进行迭代以计算要存储的数量。然后为确切的项目数分配一个数组。这是最有效的解决方案。

您可以使用std :: vector来更轻松地进行内存管理（请参阅std :: vector :: reserve过程）。注意：预留可能会分配一些（可能多达2倍）内存，然后必要。

Answer 14

“我可以分配全部”（真的，我可以！）

我们可以对一些特殊的实现进行哲学思考，大大加快小分配......是的！但总的来说这有：

malloc必须是通用的。它必须实现所有不同类型的分配。这就是它相当缓慢的原因！可能是，你使用了一个特殊的kinky-super-duper库，它可以加快速度，但也不会创造奇迹，因为它们必须在其全部范围内实现malloc。

规则是，当你有更专业的分配编码时，你总是比广泛的“我可以分配全部”例程“malloc”更快。

因此，当您能够在编码中为更大的块分配内存时（并且不会花费太多成本），您可以大大加快速度。另外 - 正如其他人所提到的那样 - 你将获得更少的内存碎片，这也会加快速度并降低内存成本。你还必须看到，malloc需要为它返回给你的每一块内存需要额外的内存（是的，特殊的例程可以减少这个......但是你不知道！除非你自己实现它或者买了一些奇迹-library）。

更快到malloc多次小时或几次？

14 个答案: