c++ - 为什么我们限制堆栈的大小而不是内存中的堆

Question

我主要用 C++ 编程。我从很多地方看到我应该将大对象（如 10k 元素的数组）放在堆上（使用 new）而不是放在堆栈上（使用纯数组类型）。我真的不明白。原因可能是因为滥用堆栈很多导致运行时堆栈溢出错误。但是，为什么操作系统要为进程（或更准确地说，线程）的堆栈大小设置限制，因为虚拟内存可以根据需要（或实际上是 4G）变大。谁能帮帮我，我真的不知道。

标签： c++memorystack

Answer 1

传统和线程。

堆栈是每个线程的，并且为了效率必须是连续的内存空间。不连续的堆栈使每个函数调用更加昂贵。

堆通常在线程之间共享；当它们不是时，它们不必是连续的。

在 32 位时代，拥有 1000 个线程并非不可能。每个线程 1 兆，即 1 GB 的地址空间。1兆也不是那么大。

相比之下，2 gigs 的堆服务于所有线程。

在 64 位系统上，通常可寻址内存远小于 64 位。在 40 位时，如果您将一半的地址空间分配给堆栈并且您有 10,000 个线程，那么每个堆栈只有 50 兆位。

48 位更常见，但每个堆栈仍然只有千兆字节的地址空间。

相比之下，堆有 tebibytes。

更重要的是，堆栈上的大对象对缓存一致性没有多大帮助。没有cpu缓存可以容纳tront和back。如果您大量使用它，则必须遵循单个指针是微不足道的，甚至可以确保堆栈更好地保持在缓存中。

因此（a）堆栈大小成本随线程而变化（b）地址空间可以受到限制（c）巨型堆栈的好处很小。

最后，无限递归是一个常见的错误。您希望在您的用户 shell 因资源耗尽而崩溃之前，您的堆栈被炸毁并陷入陷阱（二进制加载程序经常用陷阱页面包围堆栈）。适度大小的堆栈使这种可能性更大。