這是優化內存使用率的正確方法嗎？

Question

我的目標是優化內存使用...在任何教程中我從未見過，這使我認為這不是正確的方法

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

struct Player {
    char* username;
    int hp;
    int mp;
};

int main(void) {
    struct Player test, *p = &test;
    p->username = (char*)malloc(50 * sizeof(char));
    scanf("%s", p->username);
    p->username = realloc(p->username, (strlen(p->username) + 1) * sizeof(char));   
    printf("%s", p->username);
    return 0;
}

Answer 1

優化內存使用率的正確方法？

臨時重用的緩沖區通常可以很慷慨並且大小固定。

分配合適的尺寸量的內存是有道理的成員.username的代碼可能是數以百萬計的struct Player 。

IOW，將分配用於代碼的可變大小方面。 如果struct Player適用於2人國際象棋，則char username[50]大小有意義。 對於多玩家宇宙， char *是有意義的。

---

而不是兩次調用*alloc()而是考慮單個大小合適的調用。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

// Reasonable upper bound
#define USERNAME_SIZEMAX 50

struct Player {
  char* username;
  int hp;
  int mp;
};

int main(void) {
  puts("Enter user name");
  // Recommend 2x - useful for leading/trailing spaces & detecting excessive long inputs.
  char buf[USERNAME_SIZEMAX * 50];

  if (fgets(buf, sizeof buf, stdin) == NULL) {
    puts("No input");
  } else {
    trim(buf); // TBD code to lop off leading/trailing spaces
    if (!valid_name(buf)) {  // TBD code to validate the `name`
      printf("Bad input \"%s\"\n", buf);
    } else {
      struct Player test = { 0 }; // fully populate
      test.username = malloc(strlen(buf) + 1);
      // Maybe add NULL check here
      strcpy(test.username, buf);
      // Oh happy day!
      printf("%s", p->username);
      return EXIT_SUCCESS;
    }
  }
  return EXIT_FAILURE;
}

Answer 2

一些技巧：

a）示例代碼太小無關緊要

b）永遠不要將malloc()用於您永遠想要的一種。 相反，預分配（例如，作為全局變量）或（如果足夠小）使用局部變量來避免malloc()的開銷。 例如：

int main(void) {
    struct Player test, *p = &test;
    char userName[50];
    p->username = userName;

c）不要將數據散布到整個地方。 您希望所有數據都在同一位置（在最少的緩存行中，並且同時使用的數據段盡可能地彼此靠近）。 一種方法是組合多個項目。 例如：

struct Player {
    char username[50];
    int hp;
    int mp;
};

int main(void) {
    struct Player test, *p = &test;

d）如果某件事最多占用50個字符； 不要費心使用realloc()來浪費CPU時間並可能浪費更多的內存。 不要忘記， malloc()和realloc()的內部代碼會將元數據添加到每個分配的內存中，這可能會花費額外的16個字節或更多。

一般來說; 為了提高性能，應完全避免使用malloc()和realloc() （以及new()和...）（尤其是對於較大的程序）。 他們將數據“隨機”分布到各處，並破壞了獲得良好本地性的任何希望（這對於最小化多個非常昂貴的事情很重要-緩存未命中，TLB未命中，頁面錯誤，交換空間使用等）。

注意： scanf()和gets()也應被禁止。 它們沒有提供防止緩沖區溢出的方法（例如，當只有50個字符分配足夠的內存時，用戶故意提供50個以上的字符，目的是故意破壞/破壞其他數據），這將導致巨大的安全漏洞。