除了堆栈和堆模型之外，C++ 还实现了哪些其他形式的自动和动态存储？ [复制]

Posted 2023-02-21

【中文标题】除了堆栈和堆模型之外，C++ 还实现了哪些其他形式的自动和动态存储？ [复制]

【英文标题】：What other forms of automatic and dynamic storage have been implemented for C++ other than the stack and heap model? [duplicate]

【发布时间】：2016-10-06 00:03:06

【问题描述】：

在 C++ 规范中，术语“自动”和“动态”存储可以说分别优于“堆栈”和“堆”，因为 C++ 规范不要求使用堆栈/堆模型专门实现分配/解除分配。

除了堆栈和堆之外，还有其他分配/解除分配模型吗？

【问题讨论】：

对我来说，这似乎是 Why are the terms “automatic” and “dynamic” preferred over the terms “stack” and “heap” in C++ memory management? 的近似副本，但留给其他人。不希望它在我关闭后重新打开。

我觉得这个问题太含糊了：您是否将垃圾收集器视为内存管理的替代模型？

这似乎是两个独立的问题：一个是关于术语的意见，应该关闭，另一个是关于分配方案的技术。可以去掉术语部分吗？

静态分配是另一种最有可能用于内存分配的模型，它可以在程序的整个生命周期内保持有效。例如：全局变量。

【参考方案1】：

在分配器（幸运与否）方面进行了大量研究，具有不同的内存布局、隔离等。Andrei Alexandrescu 撰写了关于这些CppCon 2015: Andrei Alexandrescu “std::allocator...” 的精彩演示。您可能会发现它很有用。

他提供的一个例子可能会揭示一些可能性：

typedef Segregator<4096,
    Segregator<128,
        Freelist<Mallocator, 0, 128>,
        MediumAllocator>,
    Mallocator>
Allocator;

分配策略：

如果对象小于 4096B： 如果对象小于 128B，则使用 Freelist（元素批次）， 否则使用 MediumAllocator（据说适用于中等大小的对象）， 否则使用 Mallocator（基于 malloc）分配内存块。

因此，根据对象的类型，您可以使用不同的分配策略（还有一个基于堆栈的分配器可供选择）。

【讨论】：

关于“还有一个基于堆栈的分配器可供选择”，我怀疑 std::allocator 是否可以从机器堆栈中分配。一个问题是它的分配函数的调用，以及调用它的调用，等等，使用机器堆栈。在 C++ 中至少有一个关于可变参数数组的提议（比非标准更安全一点，而且不是很便携alloca），但我认为它需要编译器支持。

无论如何，小对象分配器在 Andrei 现在的经典著作《现代 C++ 设计》中进行了讨论，因此几乎可以肯定是 Loki library 的一部分。我认为提及这一点并进行链接会很好。 ;-)

@Cheersandhth.-Alf - 视频中提出的想法是完全放弃 std::allocator，并在代码中更简单，StackAllocator 是一个带有字符缓冲区的简单模板。观看视频：36:02。它当然是编译时的，不像 C 类的可变参数数组。

【参考方案2】：

术语意见似乎基于错误的假设。

关于分配方案，很难理解您所说的“堆”是什么意思，但如果您指的是动态分配对象的显式释放，那么 C++ 从未正式要求这样做。当垃圾收集在 C++11 中获得一些支持时，那是因为它已经是经过验证的技术，例如Boehm garbage collector 用于 C++03。

C++ 确实需要并且一直需要一个堆栈，但不需要该堆栈的任何特定实现。通过细粒度的协作多任务处理，我们可能会看到使用基于链表的堆栈的实现。不过，截至 medio 2016，我还不知道。

【讨论】：

C++ 确实需要并且一直需要堆栈您是在谈论内存堆栈还是std::stack？

@NathanOliver：内存堆栈。没有堆栈就不能拥有通用递归函数。因此标准使用了“堆栈”一词。 ;-)

很难理解你所说的“堆”是什么意思 > 很可能是用于在...中分配动态对象的内存区域

@Niall：我同意通常“堆”的意思，但在这个问题的上下文中它没有多大意义，作为“分配/解除分配的模型”。如果 OP 确实 意味着那我应该提到静态生命周期？

我真的不明白“模型”部分是什么，也许他想知道除了“经典”堆栈和堆之外是否还有其他自动和动态内存实现 - 而这个带我回到我的装配工时代。