草庐IT

c++ - C/C++ 中的并发编程、堆栈和堆

coder 2024-02-02 原文

好吧，如果这感觉像是重复了旧问题，我很抱歉，我已经在 Stack Overflow，tanenbaum 的现代操作系统书上浏览了几个问题，并且仍然需要清除我对此的疑虑。

首先，如果我应该更详细地阅读任何书籍/资源以更好地理解这种结构，我将不胜感激。我不明白这些是操作系统书籍、编程语言或架构书籍中通常解释的概念。

在我提出问题之前，我将根据有关堆栈/堆的阅读列出我的发现

堆

  • 仅包含所有实例变量、动态分配(新/malloc)和全局变量
  • 不再使用数据结构堆，使用更复杂的结构
  • 通过内存位置访问，单个进程负责在其上分配的内存
  • 碎片整理和内存分配由操作系统完成(如果是或否，请回答我关于谁管理堆、操作系统或运行时环境的问题)
  • 在进程内有权访问其引用的所有线程之间共享

    • 堆栈
  • 仅包含所有局部变量。 (在函数调用时推送)
  • 使用实际的堆栈数据结构进行操作
  • 由于连续性，访问速度更快

    • 现在，对于我的一些问题。
  • 全局变量，它们在哪里分配？ (我认为它们是在堆上分配的，如果是这样，它们何时在运行时或编译时分配，还有一个问题，是否可以清除此内存(如使用删除)？)
  • 堆的结构是什么？堆是如何组织的(它是由操作系统管理还是由运行时环境管理(由 C/C++ 编译器设置))。
  • 堆栈是否保持仅 方法，以及它们的局部变量？
  • 每个应用程序(进程)都有一个单独的堆，但是如果超过了堆分配，那么是否意味着操作系统无法分配更多内存？ (我假设内存不足会导致操作系统重新分配以避免碎片化)
  • 进程中的所有线程都可以访问堆(我相信这是真的)。如果是，所有线程都可以访问实例变量、动态分配的变量、全局变量(如果它们有引用)
  • 不同的进程，不能互相访问堆(即使传递了地址)
  • 堆栈溢出崩溃
  • 仅当前线程
  • 当前进程
  • 所有进程
  • 在 C/C++ 中，是否在运行时在堆栈上为函数内的块变量分配内存(例如，如果代码的子块(例如 For 循环)创建一个新变量是在运行时分配的堆栈(或堆)还是预先分配的？)何时删除(块级范围，如何维护)。我对此的看法是，堆栈的所有添加都是在块开始之前在运行时进行的，每当到达该块的末尾时，所有添加到该点的元素都会被推送。
  • CPU 对堆栈寄存器的支持仅限于堆栈指针，该指针可以通过对内存的正常访问进行递增(弹出)和递减(插入)。 (这是真的吗？)
  • 最后，由操作系统/运行时环境生成的堆栈和堆结构都存在于主内存中(作为抽象？)

    • 我知道这很多，而且我在整个过程中似乎很困惑，如果您能指出我正确的方向以解决这些问题，我将不胜感激!

    最佳答案

  • 全局变量分配在编译时布局的静态内存部分中。这些值在 main 之前的启动过程中被初始化被输入。当然，初始化可能会在堆上分配(即静态分配的 std::string 将使结构本身位于静态布局的内存中，但它包含的字符串数据在启动期间分配在堆上)。这些东西在正常程序关闭期间被删除。在此之前您不能释放它们，如果您愿意，您可能希望将值包装在一个指针中，并在程序启动时初始化该指针。
  • 堆由分配器库管理。 C 运行时附带了一个，但也有自定义的，如 tcmalloc或 jemalloc您可以使用它来代替标准分配器。这些分配器使用系统调用从操作系统获取大内存页面，然后在调用 malloc 时为您提供这些页面的一部分。堆的组织有些复杂，并且因分配器而异，您可以在其网站上查看它们的工作方式。
  • 是的。虽然你可以使用像 alloca 这样的库函数在堆栈上腾出一大块空间，然后用它来做任何你想要的。
  • 每个进程都有一个独立的内存空间，也就是说，它认为自己是单独存在的，没有其他进程存在。通常，如果您要求，操作系统会为您提供更多内存，但它也可以强制执行限制(如 Linux 上的 ulimit)，此时它可以拒绝为您提供更多内存。碎片对于操作系统来说不是问题，因为它以页面为单位提供内存。然而，您的进程中的碎片可能会导致您的分配器要求更多的页面，即使有空的空间。
  • 是的。
  • 是的，但是通常有特定于操作系统的方法来创建多个进程可以访问的共享内存区域。
  • 堆栈溢出本身不会使任何内容崩溃，它会导致将内存值写入可能包含其他值的位置，从而破坏它。对损坏的内存采取行动会导致崩溃。当您的进程访问未映射的内存(请参阅下面的注释)时，它会崩溃，不仅是一个线程，而是整个进程。它不会影响其他进程，因为它们的内存空间是隔离的。 (这在像 Windows 95 这样的旧操作系统中不是这样，所有进程共享相同的内存空间)。
  • 在 C++ 中，堆栈分配的对象在进入块时创建，并在退出块时销毁。虽然堆栈上的实际空间可能分配得不太精确，但构造和销毁将发生在那些特定的点上。
  • x86 进程上的堆栈指针可以任意操作。编译器通常会生成代码，简单地将空间量添加到堆栈指针，然后为堆栈上的值设置内存，而不是执行一堆推送操作。
  • 进程的栈和堆都位于同一个内存空间中。

    • 对内存组织方式的概述可能会有所帮助:
  • 你有内核看到的物理内存。
  • 当进程请求时，内核将物理内存页映射到虚拟内存页。
  • 一个进程在自己的虚拟内存空间中运行，对系统上的其他进程一无所知。
  • 当一个进程启动时，它会将可执行文件的部分(代码、全局变量等)放入其中的一些虚拟内存页面中。
  • 分配器向进程请求页面以满足 malloc 调用，该内存构成堆。
  • 当一个线程启动(或进程的初始线程)时，它会向操作系统询问形成堆栈的几页。 (您也可以询问您的堆分配器，并将它给您的空间用作堆栈)。
  • 当程序运行时，它可以自由访问其地址空间中的所有内存，堆，堆栈，等等。
  • 当您尝试访问未映射的内存空间区域时，您的程序会崩溃。 (更具体地说，您从操作系统获得一个信号，您可以选择处理该信号)。
  • 堆栈溢出往往会导致您的程序访问此类未映射的区域，这就是堆栈溢出往往会使您的程序崩溃的原因。

    • 关于c++ - C/C++ 中的并发编程、堆栈和堆，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/14493353/

    amp43li的sectionc++memory-managementparallel-processingheap-memorystack-memory

    有关c++ - C/C++ 中的并发编程、堆栈和堆的更多相关文章

    1. ruby - 如何从 ruby​​ 中的字符串运行任意对象方法？ - 2

      总的来说，我对ruby​​还比较陌生，我正在为我正在创建的对象编写一些rspec测试用例。许多测试用例都非常基础，我只是想确保正确填充和返回值。我想知道是否有办法使用循环结构来执行此操作。不必为我要测试的每个方法都设置一个assertEquals。例如:describeitem,"TestingtheItem"doit"willhaveanullvaluetostart"doitem=Item.new#HereIcoulddotheitem.name.shouldbe_nil#thenIcoulddoitem.category.shouldbe_nilendend但我想要一些方法来使用

    2. ruby - 其他文件中的 Rake 任务 - 2

      我试图在一个项目中使用rake，如果我把所有东西都放到Rakefile中，它会很大并且很难读取/找到东西，所以我试着将每个命名空间放在lib/rake中它自己的文件中，我添加了这个到我的rake文件的顶部:Dir['#{File.dirname(__FILE__)}/lib/rake/*.rake'].map{|f|requiref}它加载文件没问题，但没有任务。我现在只有一个.rake文件作为测试，名为“servers.rake”，它看起来像这样:namespace:serverdotask:testdoputs"test"endend所以当我运行rakeserver:testid时

    3. ruby-on-rails - Ruby net/ldap 模块中的内存泄漏 - 2

      作为我的Rails应用程序的一部分，我编写了一个小导入程序，它从我们的LDAP系统中吸取数据并将其塞入一个用户表中。不幸的是，与LDAP相关的代码在遍历我们的32K用户时泄漏了大量内存，我一直无法弄清楚如何解决这个问题。这个问题似乎在某种程度上与LDAP库有关，因为当我删除对LDAP内容的调用时，内存使用情况会很好地稳定下来。此外，不断增加的对象是Net::BER::BerIdentifiedString和Net::BER::BerIdentifiedArray，它们都是LDAP库的一部分。当我运行导入时，内存使用量最终达到超过1GB的峰值。如果问题存在，我需要找到一些方法来更正我的代

    4. ruby-on-rails - Rails 3 中的多个路由文件 - 2

      Rails2.3可以选择随时使用RouteSet#add_configuration_file添加更多路由。是否可以在Rails3项目中做同样的事情？ 最佳答案 在config/application.rb中:config.paths.config.routes在Rails3.2(也可能是Rails3.1)中，使用:config.paths["config/routes"] 关于ruby-on-rails-Rails3中的多个路由文件，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题

    5. ruby-on-rails - Rails - 一个 View 中的多个模型 - 2

      我需要从一个View访问多个模型。以前，我的links_controller仅用于提供以不同方式排序的链接资源。现在我想包括一个部分(我假设)显示按分数排序的顶级用户(@users=User.all.sort_by(&:score))我知道我可以将此代码插入每个链接操作并从View访问它，但这似乎不是“ruby方式”，我将需要在不久的将来访问更多模型。这可能会变得很脏，是否有针对这种情况的任何技术？注意事项:我认为我的应用程序正朝着单一格式和动态页面内容的方向发展，本质上是一个典型的网络应用程序。我知道before_filter但考虑到我希望应用程序进入的方向，这似乎很麻烦。最终从任何

    6. ruby-on-rails - Rails 3.2.1 中 ActionMailer 中的未定义方法 'default_content_type=' - 2

      我在我的项目中添加了一个系统来重置用户密码并通过电子邮件将密码发送给他，以防他忘记密码。昨天它运行良好(当我实现它时)。当我今天尝试启动服务器时，出现以下错误。=>BootingWEBrick=>Rails3.2.1applicationstartingindevelopmentonhttp://0.0.0.0:3000=>Callwith-dtodetach=>Ctrl-CtoshutdownserverExiting/Users/vinayshenoy/.rvm/gems/ruby-1.9.3-p0/gems/actionmailer-3.2.1/lib/action_mailer

    7. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

      我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

    8. ruby-on-rails - Rails 应用程序中的 Rails : How are you using application_controller. rb 是新手吗？ - 2

      刚入门rails，开始慢慢理解。有人可以解释或给我一些关于在application_controller中编码的好处或时间和原因的想法吗？有哪些用例。您如何为Rails应用程序使用应用程序Controller？我不想在那里放太多代码，因为据我了解，每个请求都会调用此Controller。这是真的？ 最佳答案 ApplicationController实际上是您应用程序中的每个其他Controller都将从中继承的类(尽管这不是强制性的)。我同意不要用太多代码弄乱它并保持干净整洁的态度，尽管在某些情况下ApplicationContr

    9. ruby-on-rails - form_for 中不在模型中的自定义字段 - 2

      我想向我的Controller传递一个参数，它是一个简单的复选框，但我不知道如何在模型的form_for中引入它，这是我的观点:{:id=>'go_finance'}do|f|%>Transferirde:para:Entrada:"input",:placeholder=>"Quantofoiganho?"%>Saída:"output",:placeholder=>"Quantofoigasto?"%>Nota:我想做一个额外的复选框，但我该怎么做，模型中没有一个对象，而是一个要检查的对象，以便在Controller中创建一个ifelse，如果没有检查，请帮助我，非常感谢,谢谢

    10. ruby - rspec 需要 .rspec 文件中的 spec_helper - 2

      我注意到像bundler这样的项目在每个specfile中执行requirespec_helper我还注意到rspec使用选项--require，它允许您在引导rspec时要求一个文件。您还可以将其添加到.rspec文件中，因此只要您运行不带参数的rspec就会添加它。使用上述方法有什么缺点可以解释为什么像bundler这样的项目选择在每个规范文件中都需要spec_helper吗？ 最佳答案 我不在Bundler上工作，所以我不能直接谈论他们的做法。并非所有项目都checkin.rspec文件。原因是这个文件，通常按照当前的惯例，只

    随机推荐