堆上的分配是否会影响访问性能？

Question

众所周知：

ptr = malloc(size);

或在C ++中

ptr = new Klass();

将在堆上分配大小字节。 它比堆栈上的效率低。

但是在分配之后，当我们访问它时：

foo(*ptr);

要么

(*ptr)++;

它与堆栈上的数据具有相同的性能还是更慢？

Answer 1

明确回答这个问题的唯一方法是对两个版本进行编码，并在多种情况下（不同的分配大小，不同的优化设置等）衡量它们的性能。 这种事情在很大程度上取决于许多不同的因素，例如优化设置，操作系统如何管理内存，分配的块的大小，访问的位置等。 永远不要盲目地认为一种方法更“有效”。在所有情况下都比另一个要好。

即使这样，结果也仅适用于您的特定系统。

Answer 2

这实际上取决于您正在比较什么以及如何进行比较。

如果你的意思是

ptr = malloc(10 * sizeof(int)); 

慢于：

int arr[10]
ptr = arr; 

然后使用ptr访问它指向的整数？

那就不要。

如果要在第二种情况下使用arr[0]而不是*ptr ，则可能是因为编译器必须读取ptr的值以查找实际变量的地址。 但是，在许多情况下，它将“知道” ptr的值，因此不需要自己读取指针。

如果我们要比较foo(ptr)和foo(arr)那根本没有任何区别。

[在堆上实际分配可能会有一些损失，因为在第一次使用时必须“承诺”内存。 但这每4KB最多只能有一次，在大多数情况下，我们可能会忽略它。

Answer 3

在比较以O（n ^ 2）时间与O（nlogn）等时间运行的算法时，效率方面的考虑很重要。

比较存储器存储访问，两种算法为O（n）或O（k）和通常是不可能测量的任何差异。

但是，如果您正在为频繁调用的内核编写一些代码，则可能会有很小的差异。

在这个问题的上下文中，真正的答案是，这并不重要，无论使用哪种存储方式，都使您的程序易于阅读和维护。 因为，从长远来看，付出人工来阅读代码的代价要比运行cpu来获取更多（或更少）指令的成本高。

Answer 4

堆栈比堆快得多，因为它涉及到移动堆栈指针一样简单。 堆栈大小固定。 与堆相比，用户需要手动分配和取消分配内存。