C++ 堆栈与堆分配

Question

我想知道在 C++ 中什么时候应该在堆栈上分配一个类？我有很强的 Java 背景，在 Java 中，所有类都使用 new 关键字分配在堆上。在 C++ 中，我可以在堆栈和堆分配之间进行选择，但现在引入了智能指针，分配所有不转移所有权的内容更有意义 std::unique_ptr。

我真的想不出有什么情况需要或更好地使用堆栈分配。也许是为了对嵌入式系统进行某种优化？

Answer 1

每当函数作用域或控制 block 的作用域(例如 for)时，使用自动(堆栈)分配, while , if等在函数内部 - 非常适合对象所需的生命周期。这样，如果对象拥有/控制任何资源，例如动态分配的内存、文件句柄等——它们将在析构函数调用期间被释放，因为该范围已离开。 (当垃圾收集器结束时，不会在某个不可预测的后期时间)。

只使用new如果有明确的需求，例如:

• 需要对象的生命周期比函数范围长，

• 将所有权移交给其他代码

• 拥有一个指向基类的指针容器，然后您可以对其进行多态处理(即使用虚拟分派(dispatch)派生类函数实现)，或者

• 特别大的分配会占用大量堆栈(您的操作系统/进程将“协商”一个限制，通常在 1-8+ 兆字节范围内)

  • 如果这是您使用动态分配的唯一原因，并且您确实希望将对象的生命周期绑定(bind)到函数中的范围，则应使用本地 std::unique_ptr<>管理动态内存，并确保无论您如何离开范围，它都会被释放:by return , throw , break等等。(您也可以在 std::unique_ptr<>/class 中使用 struct 数据成员来管理对象拥有的任何内存。)

Mathieu Van Nevel 在下面评论了 C++11 的移动语义——相关的是，如果你在堆栈上有一个小的管理对象来控制大量动态分配的(堆)内存，移动语义会提供额外的保证和良好的- 管理对象何时将其资源移交给其他代码(通常是调用者，但可能是其他容器/对象寄存器)拥有的另一个管理对象的粒度控制。这种移交可以避免堆上的数据被复制/复制，即使是暂时的。此外，elision 和 return-value-optimisation 通常允许名义上的自动/堆栈托管变量直接在最终被分配/返回的某些内存中构造，而不是稍后复制到那里。