C ++堆栈内存和CPU缓存

Question

我听说放置在C ++堆栈中的数据最有可能出现在CPU缓存中。
http://www.gamedev.net/topic/564817-stack-and-cache-question-optimizing-sw-in-c/#entry4617168

“堆栈是存储数据的最有效的地方，因为相同范围的内存地址被一次又一次地重用。”

由于隐含的操作顺序，堆栈上最常访问的数据几乎可以肯定总是在L1缓存中。

这是真的？

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我的意思是，尝试将经常访问的数据存储在堆栈中比在堆中存储真的更好吗？

Answer 1

C ++标准的确切实现是实现细节：它随编译器的不同而不同，因平台而异，等等。

现在，即使您理论上可以为C ++使用拆分堆栈，但主要实现都使用连续的内存段（大小可变）。

这种连续性和频繁的重复使用确实确实很容易获得缓存的好处，但是它也不是万能的。 实际上，您还可以为缓存反弹创建人为场景：如果您的L1缓存很小（32k？），并且具有2种关联性，那么您可以轻松地设计需要访问L2缓存的场景。 只需在堆栈上使用64k数组（它的大小足够小以至于不会炸毁），然后在循环中重复访问0、16k，32k和48k的数据：它会触发大量逐出操作，并且需要从L2缓存中进行提取。

因此，堆栈本身并不是那么容易缓存，而是使用可预测的且众所周知的。 您可以使用定制的分配器获得相同的缓存好处（尽管分配会稍微慢一些）。

另一方面，使用堆栈还有其他优点和缺点：

• 缺点：如果尝试消耗过多，则会出现堆栈溢出。
• 缺点：如果覆盖堆栈上的数组，则可能会破坏堆栈本身，这是调试的噩梦（所谓的堆栈粉碎攻击也使用了它）。
• 优点：C ++具有利用堆栈行为的特定模式（RAII，SBRM）。 确定性的“撤消”操作很容易编程。

因此，最后我会警惕仅根据潜在的缓存行为在堆栈和堆之间做出决定。