Разница в способе хранения данных.
В первом случае переменные хранятся в стеке программы. Из этого следует:
Ограниченные область видимости и время жизни.
При выходе из области видимости происходит автоматическое разрушение хранимых переменных.
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:
Время жизни переменной не ограничено процессом выполнения. Без явного вызова delete
переменная будет существовать до конца выполнения программы.
Зная адрес переменной в куче, к ней можно получить доступ из любой области видимости.
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.
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.