Question

15年前，在使用Pascal进行编程时，我理解为什么要使用2的幂来进行内存分配。但这似乎仍然是最先进的。

C＃示例：

new StringBuilder(256);
new byte[1024];
int bufferSize = 1 << 12;

我仍然看到这几千次，我自己用这个，我还在质疑：

我们是否需要现代编程语言和现代硬件？我猜它是好习惯，但是原因是什么？

修改
例如一个byte[]数组，如答案所述，2的幂是没有意义的：数组本身将使用16个字节（？），因此使用240（= 256-16）是有意义的大小总共256个字节？

Answer 1

我们是否需要现代编程语言和现代硬件？我想这是好习惯，但是原因是什么？

这取决于。这里有两件事需要考虑：

对于小于内存页面大小的大小，分配空间的2的幂和任意数字之间没有明显差异;
您最常使用C＃管理数据结构，因此您甚至不知道下面真正分配了多少字节。

假设您正在使用malloc()进行低级别分配，使用页面大小的倍数将被视为一个好主意，即4096或8192;这是因为它允许更有效的内存管理。

我的建议是只分配你需要的东西，让C＃为你处理内存管理和分配。

Answer 2

可悲的是，如果你想在4k的单个记忆页面中保留一块内存，这是非常愚蠢的...而且人们甚至都不知道:-)（我没有＆＃39;直到10分钟前...我只有预感... ...一个例子......它是不安全的代码和实现依赖（使用.NET 4.5,32 / 64位）

byte[] arr = new byte[4096];

fixed (byte* p = arr)
{
    int size = ((int*)p)[IntPtr.Size == 4 ? -1 : -2];
}

所以CLR已经分配了至少4096 +（1或2）sizeof（int）......所以它已经超过了一个4k的内存页面。这是合乎逻辑的...它必须将数组的大小保持在某个位置，并且将它与数组保持在一起是最聪明的事情（对于那些知道Pascal Strings和BSTR是什么的人，是的，它＆＃39 ; s原则相同）

我要补充一点，.NET中的所有对象都有一个syncblck编号和一个RuntimeType ...如果不是int，它们至少是IntPtr，所以总计8到16个字节/对象之间（这在不同的地方解释...如果你有兴趣，试着寻找.net object header）

Answer 3

在某些情况下仍然有意义，但我更愿意逐案分析是否需要这种规范，而不是盲目地将其用作良好做法。

例如，在某些情况下，您可能希望使用正好8位的信息（1个字节）来处理表。

在这种情况下，我会让表格的大小为2 ^ 8。

Object table = new Object[256];

通过这种方式，您只需使用一个byte即可解决该表的任何对象。

即使表实际上较小并且不使用所有256个位置，您仍然可以保证从表到索引以及从索引到表的双向映射，这可以防止出现的错误，例如，如果您有：

Object table = new Object[100];

然后有人（可能是其他人）使用表格范围之外的字节值来访问它。

也许这种双射行为可能是好的，也许你可以有其他方法来保证你的约束。

可能，鉴于当前编译器的智能性提高，它不再是唯一的良好实践。

Answer 4

恕我直言，任何以两个算术运算的精确力量结束的东西就像一条快速通道。对于2的幂的低级算术运算比任何其他数字需要额外的cpu工作需要更少的转数和位操作。

发现这可能重复：Is it better to allocate memory in the power of two?

Answer 5

是的，这是一种很好的做法，至少有一个原因。现代处理器的L1缓存行大小为64字节，如果您将缓冲区大小用作2 ^ n（例如1024,4096，..），您将使用完全缓存行，而不会浪费空间。在某些情况下，这有助于防止错误共享问题（http://en.wikipedia.org/wiki/False_sharing）。

为什么每个人都使用2 ^ n个数字进行分配？ - ＆GT;新的StringBuilder（256）

5 个答案: