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 that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

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