堆上的分配是否會影響訪問性能？

Question

眾所周知：

ptr = malloc(size);

或在C ++中

ptr = new Klass();

將在堆上分配大小字節。 它比堆棧上的效率低。

但是在分配之后，當我們訪問它時：

foo(*ptr);

要么

(*ptr)++;

它與堆棧上的數據具有相同的性能還是更慢？

Answer 1

明確回答這個問題的唯一方法是對兩個版本進行編碼，並在多種情況下（不同的分配大小，不同的優化設置等）衡量它們的性能。 這種事情在很大程度上取決於許多不同的因素，例如優化設置，操作系統如何管理內存，分配的塊的大小，訪問的位置等。 永遠不要盲目地認為一種方法更“有效”。在所有情況下都比另一個要好。

即使這樣，結果也僅適用於您的特定系統。

Answer 2

這實際上取決於您正在比較什么以及如何進行比較。

如果你的意思是

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

慢於：

int arr[10]
ptr = arr; 

然后使用ptr訪問它指向的整數？

那就不要。

如果要在第二種情況下使用arr[0]而不是*ptr ，則可能是因為編譯器必須讀取ptr的值以查找實際變量的地址。 但是，在許多情況下，它將“知道” ptr的值，因此不需要自己讀取指針。

如果我們要比較foo(ptr)和foo(arr)那根本沒有任何區別。

[在堆上實際分配可能會有一些損失，因為在第一次使用時必須“承諾”內存。 但這每4KB最多只能有一次，在大多數情況下，我們可能會忽略它。

Answer 3

在比較以O（n ^ 2）時間與O（nlogn）等時間運行的算法時，效率方面的考慮很重要。

比較存儲器存儲訪問，兩種算法為O（n）或O（k）和通常是不可能測量的任何差異。

但是，如果您正在為頻繁調用的內核編寫一些代碼，則可能會有很小的差異。

在這個問題的上下文中，真正的答案是，這並不重要，無論使用哪種存儲方式，都使您的程序易於閱讀和維護。 因為，從長遠來看，付出人工來閱讀代碼的代價要比運行cpu來獲取更多（或更少）指令的成本高。

Answer 4

堆棧比堆快得多，因為它涉及到移動堆棧指針一樣簡單。 堆棧大小固定。 與堆相比，用戶需要手動分配和取消分配內存。