C++中的可变长度数组开销？

Question

看看这个问题:为什么C/C++编译器在编译时需要知道数组的大小？它来到我身边,编译器实现者应该有一些时间来弄清楚它(它是C99标准的一部分,那是10年前)并提供有效的实现.

然而,(从答案中)似乎仍然被认为是昂贵的.

这让我感到惊讶.

当然,我理解静态偏移在性能方面比动态偏移要好得多,并且不像一个建议我实际上不会让编译器执行数组的堆分配,因为这可能会花费更多[这没有被测量;)]

但我仍然对所谓的成本感到惊讶:

• 如果一个函数中没有VLA,那么就我所见,不会有任何代价.
• 如果有一个单独的VLA,那么可以在所有变量之前或之后放置它,因此获得大部分堆栈帧的静态偏移量(或者在我看来,但是我对堆栈管理并不精通) )

当然,问题出现在多个VLA上,我想知道是否有专用的VLA堆栈可行.这意味着VLA将由计数和指针(因此已知大小)表示,并且在辅助堆栈中采用的实际内存仅用于此目的(因此也是堆栈).

[改述]

如何在gcc/VC++中实现VLA？

成本真的令人印象深刻吗？

[结束改写]

在我看来,它只能比使用a vector,即使现有的实现更好,因为你不会产生动态分配的代价(以不可调整大小为代价).

编辑:

有部分反应在这里,但是比较沃拉斯传统阵列似乎不公平.如果我们事先知道尺寸,那么我们就不需要VLA了.在同一个问题中,AndreyT给出了一些关于实现的指示,但它并不像我想的那样精确.

Answer 1

VLA 在 gcc / VC++ 中是如何实现的？

AFAIK VC++ 没有实现 VLA。它是一个 C++ 编译器，仅支持 C89（无 VLA，无限制）。我不知道 gcc 如何实现 VLA，但最快的方法是将指向 VLA 的指针及其大小存储在堆栈帧的静态部分中。通过这种方式，您可以访问具有恒定大小数组性能的 VLA 之一（如果堆栈像 x86 中那样向下增长，则它是最后一个 VLA（取消引用 [堆栈指针 + 索引 * 元素大小 + 最后临时推送的大小]），以及第一个 VLA（如果它向上增长）（取消引用 [堆栈帧指针 + 堆栈帧偏移量 + 索引*元素大小]）。所有其他 VLA 将需要再一次间接从堆栈的静态部分获取其基地址。

[编辑：此外，当使用VLA时，编译器不能省略堆栈帧基指针，否则这是多余的，因为可以在编译时计算堆栈指针的所有偏移量。这样你就少了一个免费注册机。-编辑结束]

成本真的那么可观吗？

并不真地。此外，如果您不使用它，则无需付费。

[编辑：可能更正确的答案是：与什么相比？与堆分配向量相比，访问时间相同，但分配和释放速度更快。-编辑结束]