C++中的自动变量

Question

可能重复：在C ++中，为什么应该尽可能少地使用new？ 在C ++中，自动变量分配在堆栈还是堆上？

此外，我在7.9 - 堆栈和堆 中读到，堆栈上分配的所有内存都在编译时已知。这是真的吗？这是否意味着只有静态内存分配发生在堆栈上？

另外，请提供关于C ++中内存分配的完整解释性文本的链接和参考资料。

- Nitin Garg

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请参考这个问题来详细了解C++变量分配的原理。 - André Caron

C++是一种语言，而不是一种实现，所以它没有像“栈”这样的概念；这些东西留给编译器和特定平台。可能情况是具有自动存储期的每个对象都在堆上分配。然而，在实践中，它总是在栈上。但请记住，如果您真的需要了解这些信息，您将询问有关平台的信息，而不是关于C++的信息。让C++成为C++而不必担心。此外，不要从互联网学习C++，您应该获取一本好书。参考：https://dev59.com/_3RC5IYBdhLWcg3wK9yV。 - GManNickG

@GMan：实际上，自动变量并不总是在堆栈上。请看我的回答。 - Peter Alexander

@Peter：是的，也许“总是”这个词有点过于绝对了，但肯定大部分时间都是这样。寄存器是一种非常稀缺的资源。 - GManNickG

Answer 1

C++并没有栈或堆的概念，对于编程语言来说这只是一种实现细节。

尽管如此，在我所知道的所有实现中，都使用栈来管理本地变量的生命周期。然而，许多本地变量可能仅存在于寄存器中，从未接触过栈，有些本地变量甚至可能被完全优化掉。仅仅因为你声明了一个自动变量，并不意味着它会被放到栈上。

例如：

int main()
{
    int x = rand();
    int y = 2;
    cout << x << y << endl;
    return 0;
}

在这段代码中，启用优化后，变量y几乎肯定会被完全移除，变量x可能会分配自己的寄存器，但不太可能存在于堆栈中。

- Peter Alexander

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说得好。我讨厌“标准”警察跳出来，只是引用圣洁标准的语录。很棒的例子。 - Vinicius Kamakura

还有一个需要考虑的问题是，即使周围的对象具有自动存储期，成员变量可能仍然引用动态内存。如果vector<int> v;是自动的，因此很可能在"堆栈"上，v[0]仍然几乎肯定在"堆"上。 - Dennis Zickefoose

@Dennis：你说得对，一个向量的内容（可能）会在堆上，即使向量本身在栈上，但它的成员变量没有声明为自动存储（自动存储类只能用于局部变量，包括参数），所以它似乎与所提出的问题无关。 - Peter Alexander

是的，我同意。我的评论主要是为了扩展这个想法：“局部变量==>堆栈”并不是一个特别有用的简化，即使语言没有对堆栈实际存在的概念保持沉默。 - Dennis Zickefoose

Answer 2

自动（本地）变量不在堆上分配。它们要么存在于栈上，要么存在寄存器中。

是的，所有的栈分配都在编译时已知。

你提到的链接实际上是描述c ++如何处理内存的很好的资源。

- sshannin

Answer 3

是的，自动变量通常被分配在堆栈上（C++标准没有指定“堆栈”，但可以安全地假设如此）。

您可以使用堆栈来使用alloca()函数分配动态内存，但这不是很好的实践方法，有关详细信息，请参见此问题：为什么使用alloca()不被认为是良好的实践？

- Vinicius Kamakura

Answer 4

除了将一些本地变量定位在寄存器或堆栈上，一些编译器可能会选择重新使用特定的寄存器或内存，如果在编译时可以确定对象的可用寿命仅限于代码区域。

例如，

{
int a;
// do something with a

int b;
// do something with b but nothing with a
}

编译器会注意到a和b的大小相同，但在b的生命周期内a没有被使用。编译器将把a和b映射到同一块内存（堆栈或寄存器），节省一些空间。

- jbruni