STL内存管理对于长期运行的程序是"可靠的"吗？

Question

我在C++ 11 STL中阅读了很多关于内存管理的帖子,但我找不到令人满意的答案.

我的情况:我开发了一个长期运行的服务器[它运行大约4-6周].目前我使用了很多旧的 C代码char [x][y]或char [z]位于堆栈上的变量.

我怀疑 STL内存管理是否仍然可靠,在一个运行数周的程序中广泛使用它,并在此期间服务超过1000万个线程,每个线程将有很多STL操作.

更具体一点:我想重写位于堆栈std::vector<std::string>或std::string键入的所有修复大小的变量.

我的问题:

1. 我可以完全安全地将我的程序重写为新的现代STL表示法并摆脱旧的C代码吗？
2. 在数百万个线程中长时间运行时是否存在任何内存碎片？
3. 性能如何？使用堆栈上具有变量的旧C代码不会对性能产生任何影响.

编译器是 gcc 4.9.3

Answer 1

我可以完全安全地将我的程序重写为新的现代STL表示法并摆脱旧的C代码吗？

首先,STL不是新的; 它可以追溯到C++本身标准化之前.其次,我们称之为C++标准库.

第三,只要你的线程遵循C++的要求(即:不以C++不允许的方式终止),并且你不泄漏内存,那么是的,你会没事的.

在数百万个线程中长时间运行时是否存在任何内存碎片？

你将从生活在堆栈上的对象转向动态分配内存.当然存在内存碎片化的可能性.

这与C++标准库容器完全无关.这是使用动态分配的产物.

同样重要的是,std::array<char, ...>如果您想使用更好的固定大小的堆栈数组,您可以使用它.然后,std::string在很多情况下,使用小字符串优化的实现提供了相当好的折衷,如果字符串低于某个最大大小,则放弃分配内存.

性能如何？使用堆栈上具有变量的旧C代码不会对性能产生任何影响.

它使你的堆栈更长,这给了1000万个线程,可能会导致你提交更多页面的内存.然后,也许不是.

无论如何,当涉及到超线程应用程序时,内存分配总是一个问题.内存分配本质上必须是可重入的.这意味着互斥锁定等等.

您可以设计分配和释放内存的原子方法,但这往往需要分配固定大小.而这些事情往往有其自身的缺点.您可以拥有从中分配的线程本地内存池.所有这些都需要使用自己的内存分配器.

但最重要的是......这些问题再次无关使用C++标准库类型具体.这就是从静态内存到动态分配时会发生的情况.无论您是使用malloc/free标准库容器还是标准库容器,问题都在于动态分配.