c++ - gcc 需要大量内存来编译堆栈上非常大的对象的 c++ 文件

Question

我有一个使用 std::bitset<size> 的 C++ 文件.在 windows 子系统 linux 上使用 gcc 编译时，如果 size = 1000000000 (1Gbit)导致使用大约 1.6GB 的编译时内存，size = 10000000000 (10Gbit) 导致大约 ~6GB 内存和~15GB 虚拟内存(我的 PC 总共有 8GB 内存)。内存是逐渐分配的，达到最大值后编译立即结束。 程序运行到Segmentation fault (core dumped)如果size一旦启动很大。转折点在10M到100M之间。

在 MSVC 上，如果 size，程序编译并运行良好是小。对于更大的 size抛出异常:“堆栈溢出”。如果size真的很大，它在文件 bitset 中给出错误“数组的总大小不能超过 0x7fffffff 字节”

该问题与优化级别无关。不管-O0，-O1， -O2或O3，都是一样的。

这是 gcc -v 的输出:

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04)

这是我的测试代码，很简单

#include <bitset>

int main(){
    const size_t size = ...;
    std::bitset<size> bs;
    return 0;
}

如果使用 gcc-8 而不是 gcc-7 则没有这样的问题，编译很快完成，如果 size 程序会遇到段错误很大，因为它应该是。 如果我使用 vector<bool>或使用 new 创建位集,运行良好。

所以没有问题要解决，但我的问题是:

为什么 gcc-7 需要这么多内存(和时间)来编译文件？

Answer 1

这是 GCC 中的一个已知错误，与 constexpr 有关非常大的对象的初始化。

有几个错误报告，其中之一是 bug 56671 ，2013 年 3 月针对 v4.7.2 报告。该错误已于 2018 年 6 月标记为已解决，这意味着它至少一直存在到 v7.3，但现在已得到纠正。

如果您需要解决方法，使用不同的构造函数似乎不会触发错误。特别是，改变 std::bitset<size> bs;至 std::bitset<size> bs(0);在各种版本的 gcc 上编译良好，包括 v.7.3.0(根据我试过的在线编译器)。