为什么我们限制堆栈的大小而不是内存中的堆[重复]答案

【问题标题】：Why we limit the size of stack but not heap in memory [duplicate]为什么我们限制堆栈的大小而不是内存中的堆[重复]
【发布时间】：2020-10-02 17:21:27
【问题描述】：

我主要用 C++ 编程。我从很多地方看到我应该将大对象（如 10k 元素的数组）放在堆上（使用 new）而不是放在堆栈上（使用纯数组类型）。我真的不明白。原因可能是因为滥用堆栈很多导致运行时堆栈溢出错误。但是操作系统为什么要为进程（或更准确地说，线程）的堆栈大小设置限制，因为虚拟内存可以根据需要（或实际上是 4G）变大。谁能帮帮我，我真的不知道。

【问题讨论】：

没有一般限制。看看这个问题：stackoverflow.com/questions/1825964你为什么想要一个巨大的堆栈大小，你不应该需要它。递归并不常用，尤其是在堆栈中存储大量数据的情况下。
但操作系统为什么要为进程的堆栈大小设置限制 在 32 位应用程序中，堆栈空间量限制了线程数你可以在 Windows 上创建。使用 1MB 堆栈，您可以在用完整个 2GB 用户地址空间之前创建大约 2000 个线程。
这能回答你的问题吗？ C/C++ maximum stack size of program
（使用新的） 在现代c++ 代码中不鼓励使用new。 std::vector 更合适。
这是个好问题。但是以前有人问过；请阅读副本中的答案。

标签： c++ memory stack

【解决方案1】：

传统和线程。

堆栈是每个线程的，为了提高效率，必须是连续的内存空间。不连续的堆栈使每个函数调用都更加昂贵。

堆通常在线程之间共享；如果不是，它们不必是连续的。

在 32 位时代，拥有 1000 个线程并非不可能。每个线程 1 兆，即 1 GB 的地址空间。 1 兆也不算大。

相比之下，2 gigs 的堆服务于所有线程。

在 64 位系统上，通常可寻址内存远小于 64 位。在 40 位时，如果您将一半的地址空间分配给堆栈，并且您有 10,000 个线程，那么每个堆栈只有 50 兆。

48 位更常见，但每个堆栈仍然只有千兆字节的地址空间。

相比之下，堆有 tebibytes。

更重要的是，堆栈上的大对象对缓存一致性没有多大帮助；没有cpu缓存可以容纳tront和back。如果您大量使用单个指针，则必须遵循单个指针是微不足道的，甚至可以确保堆栈更好地保持在缓存中。

因此 (a) 堆栈大小成本随线程而变化 (b) 地址空间可以受到限制 (c) 巨型堆栈的好处很小。

最后，无限递归是一个常见的错误。您希望在您的用户 shell 因资源耗尽而崩溃之前，您的堆栈被炸毁并陷入陷阱（二进制加载程序通常用陷阱页面围绕堆栈）。适度大小的堆栈使这种可能性更大。

【讨论】：

“堆栈必须是连续的内存空间”是限制堆栈大小和速度的一个很好的理由。谢谢。

【解决方案2】：

完全可以使用 10k 个 INT 的静态数组。通常最好使用“new”，因为当您处理大块数据时，您不能保证它们始终是数组的大小。内存的动态分配让你只使用你需要的东西。效率更高。

如果您对操作系统如何选择堆栈大小或“页面”感到好奇，请阅读以下内容： https://en.m.wikipedia.org/wiki/Page_(computer_memory)

另外，我不确定您是否以正确的方式使用“堆”。 “堆”是一种基于树的数据结构。 Stack指的是RAM中可执行文件和进程数据的布局。

【讨论】：