在堆栈上使用缓冲区而不是堆栈的性能优势（C）

Question

我有一个1024字节的小缓冲区，用于存储临时数据，然后将其写入更大的缓冲区。我正在重复使用这个小缓冲区几次。

在堆而不是堆栈上创建此缓冲区是否对性能有好处？

它是现有代码，因此是在堆上完成的，但是我不确定使用堆栈是否会更快，或者首先使用堆的原因到底是什么。

有什么想法吗？这是C代码。

Answer 1

如果您正在为非常小的系统编写代码，则可能需要使用malloc（或相关例程之一，例如calloc）来获取缓冲区，以免使用限制堆栈空间。

否则，在现代系统上，需要使用1024个字节的堆栈空间，并且在堆栈上创建缓冲区通常比使用malloc更快。 （正常的malloc调用至少需要一定数量的簿记工作，而堆栈分配则不需要。但是，如果例程仅使用malloc分配固定大小的缓冲区，使用它并释放它，编译器可能会始终将缓冲区优化为堆栈分配，在这种情况下，它们将是等效的。）

作为参考，在macOS上，Apple的工具默认为主堆栈的空间为8 MiB，每个线程的空间为2 MiB。

Answer 2

通常，堆栈分配总是比堆分配快。

这是因为堆栈分配就像对堆栈指针的一次写入一样容易，而动态内存分配在分配期间包含许多开销代码-malloc必须去寻找下一个空闲段处理碎片等问题。

如果重新使用缓冲区，则无论分配到哪里，都应确保仅分配一次。这可能是有利于堆的，因为堆分配的变量不会超出范围。

对于在分配内存之后访问内存，堆栈和堆的性能应相同。

最重要的是，不建议在堆栈上分配大量数据，因为它的大小有限。 1024字节相当大，因此建议的做法是仅出于该原因将其存储在堆中。