0

Есть структура:

typedef struct Point
{
   int x;
   int y;
} point_t;

Каким способом лучше создать "экземпляр" структуры?

  1. способ:

     point_t p;
    
  2. способ:

     point_t* p = new point_t();
    

1 способ предпочтительнее из-за скорости, но не редко я вижу 2 способ. Так в чем же разница (кроме возможности сделать delete когда захочется)?

7
  • 2
    Зависит от того, что вам нужно. Вопрос из серии на чем лучше ездить - на грузовике или на автобусе? исходите из конкретной задачи...
    – Harry
    4 сен 2019 в 11:16
  • Ну динамическое выделение памяти имеет место быть, когда вам заранее неизвестно сколько чего будет. Например, вы парсите xml документ и выделяете память под ноды. 4 сен 2019 в 11:20
  • @Harry Как раз я не понимаю на чем мне лучше ездить. Можете сказать куда копать? Может какие-то ссылки есть?
    – Get Name
    4 сен 2019 в 11:21
  • 2
    @GetName Вы так говорите, как-будто Вам обязательно нужно выбрать один какой-то способ, и использовать только его, так как он "лучше". Если бы это было так, то был бы только один способ, "лучший", а худшего в принципе бы не было в языке, а зачем. Но в C++ два способа, следовательно есть ситуации когда удобнее один, а есть ситуации, когда удобнее другой. std::lock_guard - это один из примеров использования плюсов хранения объектов на стеке. Пример использования плюсов динамического хранения объектов - std::list, который внутри использует динамич. выделение памяти для работы с узлами списка.
    – vt-egorov
    4 сен 2019 в 11:33
  • статическое используется, чтобы автоматически удалился объект из стека. А динамическое - нет. Вот и вся разница.
    – AlexGlebe
    4 сен 2019 в 11:41

1 ответ 1

5

Разница в способе хранения данных.


В первом случае переменные хранятся в стеке программы. Из этого следует:

  1. Ограниченные область видимости и время жизни.

  2. При выходе из области видимости происходит автоматическое разрушение хранимых переменных.

  3. Более высокая скорость выделения/освобождения памяти.


Во втором случае хранение переменных происходит в куче. Куча медленнее стека выделяет и освобождает ресурсы, автоматически не очищается (по крайней мере в стандартном C++), подвержена фрагментации. Однако имеет некоторые особенности:

  1. Время жизни переменной не ограничено процессом выполнения. Без явного вызова delete переменная будет существовать до конца выполнения программы.

  2. Зная адрес переменной в куче, к ней можно получить доступ из любой области видимости.

  3. Куча в некотором смысле "резиновая". В отличие от стека, она ограничена только физически.


В итоге, создание в стеке следует использовать в случаях, когда переменная небольшого или приемлемого размера либо используется только здесь и нигде больше.

Если же переменная должна использоваться в процессе жизни всей программы, доступ к ней нужен в любой момент времени, ее создание/копирование занимает много времени/памяти или же неизвестно заранее, какой объем памяти нужен, то есть смысл использовать кучу (создать один раз и потом использовать готовый экземпляр из кучи, нежели создавать и инициализировать каждый раз аналог в стеке).

Однако, при работе с кучей нужно быть осторожным. Ошибки при работе с динамической памятью чреваты утечками памяти и sigsegv-ами.

Советую еще почитать про представление кучи и стека. Там есть ссылки на полезную информацию.

UPD: Касательно скорости работы с кучей привожу выхлоп дизассемблера Qt 5.13 (MinGW 7.3.0):

        3 [1]   {
0x401560                  55                    push   %rbp
0x401561  <+    1>        48 89 e5              mov    %rsp,%rbp
0x401564  <+    4>        48 83 ec 30           sub    $0x30,%rsp
0x401568  <+    8>        e8 f3 00 00 00        callq  0x401660 <__main>
        4 [1]       int a = 10;
0x40156d  <+   13>        c7 45 fc 0a 00 00 00  movl   $0xa,-0x4(%rbp)
        6 [1]       int *b = new int{10};
0x401574  <+   20>        b9 04 00 00 00        mov    $0x4,%ecx
0x401579  <+   25>        e8 22 00 00 00        callq  0x4015a0 <_Znwy>
0x40157e  <+   30>        c7 00 0a 00 00 00     movl   $0xa,(%rax)
0x401584  <+   36>        48 89 45 f0           mov    %rax,-0x10(%rbp)
        7 [1]       delete b;
0x401588  <+   40>        48 8b 45 f0           mov    -0x10(%rbp),%rax
0x40158c  <+   44>        48 89 c1              mov    %rax,%rcx
0x40158f  <+   47>        e8 14 00 00 00        callq  0x4015a8 <_ZdlPv>
        9 [1]       return 1;
0x401594  <+   52>        b8 01 00 00 00        mov    $0x1,%eax
        10 [1]  }
0x401599  <+   57>        48 83 c4 30           add    $0x30,%rsp
0x40159d  <+   61>        5d                    pop    %rbp
0x40159e  <+   62>        c3                    retq

Видно, что при работе с динамической памятью присутствуют дополнительные инструкции плюс вызов процедуры. Плюс к куче в многопоточных приложениях добавляются вопросы синхронизации (это конечно достаточно вторичный момент, но он тоже имеет место быть)

P.S. если что-то забыл, буду благодарен за дополнения.

10
  • > Более высокая скорость доступа.< Много кто это говорит, но никто не подтверждает. Откуда такая информация? С более высокой скоростью единичного выделения согласен, у кучи O(logn), у стека O(1), а доступ? Если опустить потенциальные особенности реализации виртуальной адресации, то разве не одинаковая скорость доступа оказывается? PS. Кроме того, при работе на нормальном компьютере врятли эта разница окажется узким местом...
    – zcorvid
    4 сен 2019 в 12:38
  • Куча медленнее стека - это ещё что за новость? 4 сен 2019 в 12:52
  • 2
    @zcorvid Если опустить то да, но на практике на нормальных камнях стек прогретый в кэше лежит. На ненормальных камнях там что угодно может быть.
    – Cerbo
    4 сен 2019 в 13:13
  • @zcorvid, со скоростью доступа оговорился. Я хотел сказать скорость работы.
    – Bogdan
    4 сен 2019 в 13:26
  • 1
    Небольшое терминологическое замечание: с "кучей" оперируют free/malloc, а new/delete работают с "free store".
    – αλεχολυτ
    4 сен 2019 в 19:09

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.