使用 alloca() 有效吗？

Question

在使用标准向量保存我的国际象棋引擎的移动列表后，我意识到因为国际象棋的平均因子为 35（即从典型位置开始的 35 次合法移动），向量的大小调整了很多，因此对移动生成器的性能产生负面影响。解决这个问题的一种方法（我今天才意识到）是为向量保留最小容量。然而，使用 alloca() 的可能性引起了我的注意。这可能是一个非常简单的问题，但是关于 alloca() 的文档非常少，关于如何使用它的示例非常少。

所以Allocation of variable-sized class 的回答提到堆栈分配无法调整大小。然而，以下内容是否有效？

    struct MoveList
    {
       MoveList(): capacity(10)
       {
          moves = (Move*) alloca(sizeof(Move) * 10);
       }
       void resize()
       {
          capacity *= 2;
          moves = (Move*) alloca(sizeof(Move) * capacity );
       }
       void push_back();
       Move* moves;
       int size;
       int capacity;
    }

具体来说，如果说第一次使用 alloca() 的容量为 10 是不够的，那么再次调用 alloca() 以分配更多内存在语法上是否有效（并且正确）？ 这种方法会提供更好的性能（与使用 reserve() 的 std 向量相比），还是只会增加堆栈溢出的机会？ 我的 Move 结构需要大约 28 字节的内存，我怀疑引擎将递归搜索（使用 alpha-beta）到最多 7 或 8 层，以便从堆栈中使用一些 28 * 35 * 8 ~ 8kb max。我在某处读到，通常堆栈的限制为 1Mb，所以这应该不会太多吧？

编辑：感谢下面的答案，我现在意识到我最初对 alloca() 所做的理解是错误的。但是，我仍然想知道是否可以通过以下方式使用 alloca()：

    int main()
    {
        int* arr = (int) alloca(sizeof(int));
        arr = alloca(sizeof(int) * 2 ));//is this 'resizing' valid?
    }

Answer 1

函数alloca在堆栈上分配内存，一旦调用alloca的函数返回，内存就不再可用。这意味着一旦MoveList 构造函数或resize 函数返回，内存就不再可用。您认为您可以在 MoveList 对象的生命周期内以某种方式使用此内存的假设是错误的。

您最好的选择是使用std::vector 并保留。

Answer 2

您似乎不明白非标准 alloca() 表达式的实际作用。它在调用函数的堆栈帧中分配内存。在您的情况下，这意味着分配空间的生命周期（在这种情况下分配给 moves 成员）是构造函数的生命周期：

   MoveList(): capacity(10)
   {
      moves = (Move*) alloca(sizeof(Move) * 10);
      ... moves is valid from this point

      // "moves" stops being valid at this point
   }

由于您的构造函数的其余部分是空的，这不是您想要的。 （另外，alloca() 具有阻止调用函数被内联的副作用——另一个意想不到的副作用。）换句话说，回答标题中的问题，alloca() 的这种使用是无效。

即使它以某种方式有效，因为alloca() 没有对应物来调整或释放分配的内存（由于它的工作方式，它也没有对应物），它对于该区域需要的任何情况都是非常不合适的调整大小 - 这正是您尝试使用它的方式。

std::vector 的大小调整容量通常已经考虑到指数级增长，因此无需添加您自己的容量。如果您不确定，请衡量性能并查看适合您的方法。也许对于您的情况，调用std::vector<T>::reserve() 以确保向量以乐观的大小开始就足够了，从而消除了重新分配的需要。或者使用std::deque，它从不重新分配元素（代价是访问速度稍慢）。