堆上的结构元素 vs 堆栈

Question

所以，我正在创建一个当前需要大量内存的结构。 我希望将来减少它，但现在，它就是这样。 因此，我需要在堆上分配它的一些元素，因为如果将它们放在堆栈上会导致堆栈溢出。 是的，我增加了堆栈大小，但在目标平台上我只有这么多。

在这种情况下，在堆上分配每个结构元素，还是将一些放在堆栈上并将大的东西放在堆上会“更好”吗？ 例如：

typedef struct my_structure_s{ 

   int bounds[2];
   int num_values;
   int* values;               //needs to be very large

} my_structure_t;

对比：

typedef struct my_structure_s{ 

   int* bounds;
   int* num_values;
   int* values;

} my_structure_t;

我知道“更好”在很大程度上是主观的，很可能在这里引发骚乱。 那么，这两个例子的优缺点是什么？ 你平时做些什么？ 为什么？

另外，请原谅 _s、_t 的东西......我知道你们中的一些人可能会发现它的品味很差，但这是将被集成到的遗留代码库的约定。

谢谢大家！

Answer 1

最好将简单成员保留为直接值，并只分配数组。 使用额外的两个指针只会减慢访问速度，而没有任何好处。

如果您有 C99 或 C11，要考虑的另一种选择是使用灵活数组成员(FAM)。

您将使用符号定义您的结构：

typedef struct my_structure_s
{ 
   int bounds[2];
   int num_values;
   int values[];
} my_structure_t;

你分配用于结构和在N个元素的数组足够的内存values都在一个单一操作中，使用：

my_structure_t *np = malloc(sizeof(*np) + N * sizeof(np->values[0]));

这意味着您只需释放一块内存即可释放。

如果您搜索，您可以找到对“struct hack”的引用。 这种表示法实际上是 struct hack 的标准化形式。

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在评论中，讨论继续：

这是一个有趣的方法； 但是，我不能保证我会有 C99。

如果需要，您可以使用代码的“ struct hack ”版本，如下所示：

typedef struct my_structure_s
{
    int bounds[2];
    int num_values;
    int values[1];
} my_structure_t;

其余代码保持不变。 这比 FAM 解决方案使用更多的内存（多 4-8 个字节），并且不受标准严格支持，但它在 C99 标准之前被广泛使用，因此编译器不太可能使此类代码无效。

好的，但是怎么样：

 typedef struct my_structure_s { int bounds[2]; int num_values; int values[MAX_SIZE]; } my_structure_t;

然后： my_structure_t *the_structure = malloc(sizeof(my_structure_t));

这也会给我一个固定的堆大小，对吗？ （除了这里，在某些情况下，我的块大小会比它需要的大，因为我不会总是达到 MAX_SIZE）。

如果平均没有太多浪费的空间，那么结构中的固定大小的数组仍然更简单。 此外，这意味着如果 MAX_SIZE 不是太大，您可以在堆栈或堆上分配，而 FAM 方法要求动态（堆）分配。 问题是浪费的空间是否足以成为问题，以及如果 MAX_SIZE 毕竟不够大你该怎么办。 否则，这是最简单的方法； 我只是假设你已经排除了它。

请注意，每个建议的解决方案都避免了问题中选项 2 中建议的指向bounds和num_values的指针。

Answer 2

做第一个。 它更简单，更不容易出错（你必须记住在第二个中分配和释放更多的东西）

顺便说一句-并不是第一个示例不会将 num_values 放在堆栈上。 无论您分配结构、堆栈、静态堆，IT 都会去