Question

在我的课堂上，我有一个需要大型临时缓冲区的方法。我认为有两种方法可以实现这一点：

缓冲区是一个局部变量，并在每次调用函数时静态分配：

double buf[len];
缓冲区是类的成员变量并分配动态内存（构造或第一次调用）

this -> buf = new double[len]

第一种方式需要在每次调用时分配内存，但是，我希望堆栈分配非常快。第二种方式定义了一个额外的成员变量，其他方法既不需要也不在方法调用之间持久化，因此不需要是成员变量。

我更喜欢哪一个？

Answer 1

您有哪些选择取决于几个问题：

该函数（可能是间接的）是递归的吗？
编译时是否知道len？
多个线程可以同时调用该函数吗？在同一个对象上，在不同的对象上，根本不是？

如果函数不是递归的，则可以使用static局部变量。如果len是编译时常量，static double buf[len];将会执行。对于len的运行时值，请改用static std::vector<double> buf(len);。如果可以进行并发调用，请将thread_local添加到声明中。

对于递归函数，您必须使用非静态局部变量。如果在编译时知道len，那肯定会非常快（它只是堆栈操作）。如果它是运行时值，则您必须接受每次调用的动态分配（例如std::vector<double> buf(len);），或者创建某种内存池。

Answer 2

还有第三个选项，即std::vector使用静态存储：

static std::vector<double> buf( len );

这不需要len是编译时常量，而IIRC C ++ 11保证buf的初始化是线程安全的（在C ++ 03中它不能保证虽然）。当然，实际上使用缓冲区将不是线程安全的：您需要某种同步机制（例如互斥锁）或使用线程本地存储分配向量（例如，堆栈或通过一些TLS实现）。

Answer 3

如果缓冲区长度恒定

线程安全是一个问题吗？如果是这样，那就把它作为一个非静态局部变量放在堆栈上。

如果线程安全不是问题（并且您没有递归使用此函数），那么我建议使用静态局部变量。静态local不会使用无用的字段污染类，也不能在你想要的范围之外访问，而且你只需要分配一次。

如果缓冲区长度不是常数

参见Frerich Raabe的回答。再次注意，如果您使用递归或者期望您的函数一次可能被多个线程使用，静态使用它会有一些问题。

Answer 4

如果你从多个线程/ recurisvely /任何其他方式调用此函数，那么单例和这些调用需要一个自己的缓冲区使用vector局部变量：

std::vector<double> vec(len);

如果double buf[len];足够大，您的局部变量解决方案（len）将导致堆栈溢出。（如果len不是编译时常量，标准甚至不允许它，它只是g++扩展名。）

如果每个对象需要一个缓冲区，请使用std::vector成员变量（这实际上与您的第二个解决方案相同，但更多的C ++ ish并自动解除分配。）

struct X {
    std::vector<double> vec;
    X(int len) : vec(len) {}
}

如果您确定您的程序需要一个缓冲区的单个实例，请使用静态版本，作为int @ Frerich的解决方案。

static std::vector<double> buf( len );

临时缓冲区：本地或成员变量？

4 个答案: