Question

我一直认为需要堆分配来分配编译时未知的大小的数据结构。但我最近了解了alloca，它允许在堆栈上进行动态分配。因此，如果动态大小的分配不需要堆分配，是否需要堆分配？我的第一个想法是调整数据结构的大小可能很困难，但我不确定如果不使用堆就不可能。

Answer 1

如果您限制自己使用堆栈作为内存，那么您可以将数据的生命周期限制为它们所构建范围的生命周期。是的，您可以将它们设置为全局但是您的数据具有固定的内存量

我们如何保留大量的全局内存？那么现在你只是在内存浪费的情况下模拟堆。

Answer 2

这是关于实时的。堆上的对象一直存在，直到你free()为止。分配有alloca的对象存在于当前堆栈帧中，直到函数返回。

如果第一次分配没有保留足够的内存，则调整堆上数据的大小将导致新的分配。这将使第一个堆项返回空闲列表。这在堆栈框架中是不可能的。没有realloc吊坠。

顺便说一句：堆上的对象不需要动态大小。 malloc的函数签名采用大小参数，允许您在运行时计算大小。但是你经常在没有动态大小的情况下分配对象e.g。

typedef struct {
    int a;
    char s[3];
} example;

example *ex = malloc(sizeof(example));
free(ex);

编辑：虽然您可以在堆栈上反复分配，除非您获得堆栈溢出，但语义与realloc不同。当realloca应该为更大的尺寸分配时，不可能返回空间。缩小尺寸甚至是不可能的。两者的原因是alloca如何运作的机制。没有空闲列表，并且堆栈中没有像堆对象一样进行管理的块。它只是改变了堆栈指针，为alloca的结果提供了空间。

Answer 3

没有必要使用堆，double不是必需的，int不是必需的，只需要0和1以及Turning Machine。

存在不同的编程模型来有效地创建和维护代码。代码可能与堆栈中的所有内容一起存在。根据操作系统/环境的设置方式，堆栈的运行速度不会快于堆。内存是内存 - 只是典型的操作系统对堆栈大小施加了更严格的限制，因为更需要大堆栈的代码错误而不是正确。

处理器往往也是这样设计的，允许大而有限的堆栈，以及相对庞大的动态数据空间。

所以现在，通过malloc()执行大多数可变大尺寸分配，并保存alloca()用于小众应用。也许在20年内，由于Whippersnapper博士最新的编程模型，所有东西都将在堆栈中。

什么是必要的堆分配？

3 个答案: