Unterschiede zwischen der Verwendung von Realloc und Free - & gt; malloc Funktionen

Ich weiß, diese Frage ist sehr alt (es wurde so beantwortet, 2009), aber ich hoffe, meine Antwort hilft denen, die suchen, und in dieser Frage (wie mich).

Während dieser benchmark ist nicht aussagekräftig, da der Speicher-management-variiert zwischen den verschiedenen Systemen, heute Dinge, die in der Regel ziemlich standardisierte, so dass diese Ergebnisse sollte sicher sein, um als Referenzpunkt benutzen (Wenn Sie wissen, von einer realen Falle ist es nicht, sagen Sie mir bitte). Ich verwende Windows 7 auf einem 2,10 GHz QuadCore Intel Core i3-2310M mit 4GB RAM. Nicht die beste hardware aller Zeiten, aber die beste, die ich nun Rum.

Was dieser benchmark tut, ist, es beginnt mit einer bestimmten Menge Speicher (INITIAL_MEMORY) und immer wieder neu reserviert, um kleine Beträge (BYTE_STEP), bis es vollständig alloziert/freigibt ALLOCATE_MEMORY. Für dieses, versucht es 6 Ansätze:

1. Zunehmende Lossful Malloc: free() und malloc() mehr Speicher.
2. Verringerung Lossful Malloc: free() und malloc() weniger Speicher.
3. Zunehmende Malloc: malloc() mehr Speicher, kopieren von Daten und free() den vorherigen Speicher.
4. Verringerung Malloc: malloc() weniger Speicher an, kopiert die Daten und free() den vorherigen Speicher.
5. Zunehmende Realloc: realloc() mehr Speicher.
6. Verringerung Realloc: realloc() weniger Speicher.

So, Erster test: Start mit 2MB und reservieren ±1 MB in 1 KB Schritten:

Increasing Lossful Malloc took 3 ms
Decreasing Lossful Malloc took 5 ms
Increasing Malloc took 1 265 ms
Decreasing Malloc took 744 ms
Increasing Realloc took 316 ms
Decreasing Realloc took 0 ms

Wie wir sehen können, manuell kopieren mit memcpy ist immer langsamer als realloc, weil in diesem Szenario malloc wird garantiert, um neuen Speicher und Sie gezwungen sind, kopieren Sie die Daten in jeder Allokation, die uns zeigt, dass realloc ist in der Tat die Wiederverwendung der gleichen Adresse und der Vergrößerung der Blockgröße in einigen Fällen. Also, wenn Sie wollen, dass Ihre Daten, realloc ist wahrscheinlich das, was Sie verwenden möchten. Um die Dinge zu vereinfachen, werde ich nicht weiter testen, diese lossless-malloc Ansatz.

Lasst uns gehen Sie zum nächsten test: 32MB initial memory, 16MB Aufteilung in 16 KByte Schritten:

Increasing Lossful Malloc took 4 ms
Decreasing Lossful Malloc took 4 ms
Increasing Realloc took 21 453 ms
Decreasing Realloc took 0 ms

Nun, wir können sehen, dass die Erhöhung realloc nimmt viel der Zeit im Vergleich zu den anderen tests. Verringerung realloc hat noch gar nicht erreicht 1 ms. Dies zeigt, dass, wenn Sie nicht wollen, um Ihre Speicher Sie verwenden sollten, ein frei->malloc Ansatz, oder nicht? Blick auf diese Ergebnisse:

Increasing Lossful Malloc took 777 ms
Decreasing Lossful Malloc took 729 ms
Decreasing Realloc took 19 ms

(Diese Ergebnisse waren zu nah, so dass ich mehrere tests und gemittelt.)

Definitiv eine Verringerung der Größe des Speichers ist effizienter bei der Verwendung von realloc(). Das ist wahrscheinlich, weil realloc nicht suchen müssen für einen neuen Speicherblock, es verwendet einfach die vorherigen, und schrumpft es. Dies ist ein großen Unterschied in der Leistung, wenn Sie über die Zuteilung stark.

Auch, können wir sehen, dass die zunehmende malloc ist etwas langsamer als die Verringerung einer, auch wenn beide im Grunde das gleiche: hier finden Sie einen Speicherblock zuweisen. Dieser Unterschied ist wahrscheinlich, weil bei der Suche für größere Blöcke malloc braucht, um die Suche im Durchschnitt immer länger, als bei der Suche für kleinere Blöcke. Zum Beispiel, wenn es eine 30MB-block, ein malloc allozieren, 16MB würde es verwenden, aber ein malloc allozieren, 32MB hätte, es zu überspringen und halten die Suche und Verwendung von Zeit. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum unterschieden sich die Ergebnisse der so viel in meinen tests.

Fazit/TLDR:

1. Wenn Sie benötigen, um Ihre Daten, verwenden realloc(). Es ist ~4 mal schneller als mit malloc()/free() und kopieren Ihrer Daten, wenn scaling-up. Bei der Skalierung unten es ist 10.000-100.000 mal schneller. NIE kopieren Zeug manuell.
2. Wenn Sie nicht brauchen, um Ihre Daten zu verwenden, sollten Sie malloc()/free() auf scale-up (mehr Speicher Größe), aber verwenden realloc (), wenn Skalierung nach unten (Reduzierung der Speichergröße).
3. Wenn Sie nicht wissen, die vorherigen Größe (Sie weiß nicht, ob Sie sich die Skalierung nach oben oder unten), verwenden Sie malloc()/free(). Bei der Skalierung nach unten, realloc() ist ~40 mal schneller, aber wenn das up-scaling, realloc() ist ~7600-mal langsamer. Es sei denn dein Programm hat ein paar riesige Zuweisungen und Tonnen von kleinen deallocations (~200 mal mehr deallocations als Zuweisungen, die möglich sein kann), sollten Sie malloc()/free().

Hier mein benchmark Quelle: test.cpp

Nun, bitte, wenn ich irgendetwas falsch oder Sie Anregungen haben, fühlen Sie sich frei zu sagen/korrigieren Sie mich.

InformationsquelleAutor der Antwort negamartin

Hatte ich ein Programm, dabei war ein Haufen von free() und malloc () - Aufrufe um ein dynamisches array, und ich dachte, ich würde die Optimierung durch die Wiederverwendung der vorhandenen array, wenn möglich. Benchmarks zeigten, dass realloc() im Schnitt langsamer ist, als nur der Aufruf von free() und malloc(). Ich denke es macht Sinn, da manchmal es würde wachsen, und vielleicht verlangen kopieren.

InformationsquelleAutor der Antwort Brian Minton