Wie schlimm es ist, zu halten, ruft malloc() und free()?

Ich bin das senden einer text-Datei - client-server
Trennung der text in Pakete, die jeweils 512 bytes
aber einige Pakete, die text enthalten weniger als max Größe, damit auf der Server-Seite beim Empfang jedes Paket, ich bin Aufruf malloc() zu bauen, die einen string wieder , ist das eine schlechte Praxis ?
ist es besser, einen Arbeitspuffer, die passen für maximale Länge und halten Durchlaufen , kopieren und überschreiben Sie deren Werte ?

okay @n.m. hier ist der code , dies, wenn innerhalb einer for (;;) - Schleife, geweckt von der select()

if(nbytes==2) {
            packet_size=unpack_short(short_buf);
            printf("packet size is %d\n",packet_size);
            receive_packet(i,packet_size,&buffer);
            printf("packet=%s\n",buffer);
            free(buffer);
}
//and here is receive_packet() function 
int receive_packet(int fd,int p_len,char **string) {
 *string = (char *)malloc(p_len-2); //2 bytes for saving the length    
 char *i=*string;   
 int temp;
 int total=0;
 int remaining=p_len-2;
 while(remaining>0) {
     //printf("remaining=%d\n",remaining);
     temp = recv(fd,*string,remaining,0);
     total+=temp;
     remaining=(p_len-2)-total;
     (*string) += temp;
 }
 *string=i;
 return 0;
 }
  • Eine Zeile code ist mehr Wert als tausend Kommentare.
  • Ich fügte den code hinzu die main-post
InformationsquelleAutor cap10ibrahim | 2011-09-30
  1. 17

    In deinem Beispiel, Ihre Funktion bereits enthält, um einen Systemaufruf handelt, also die relativen Kosten der malloc/free praktisch meßbaren. Auf meinem system, ein malloc/free "round trip" im Durchschnitt etwa 300 Zyklen, und die günstigsten syscalls (immer die aktuelle Zeit, pid, etc.) Kosten mindestens 2500 Zyklen. Erwarten recv zu leicht Kosten 10 mal so viel, in diesem Fall werden die Kosten zu allozieren/freigeben von Speicher werden höchstens etwa 1% der gesamten Kosten dieser operation.

    Natürlich genaue Zeitangaben variieren, aber die groben Größenordnungen sollte relativ invariant across systems. Ich würde nicht einmal ansatzweise in Erwägung ziehen malloc/free als Optimierung außer bei Funktionen, die nur im user-space. Wo es wahrscheinlich tatsächlich mehr wertvolle zu gehen, ohne die dynamische Zuordnung ist in Operationen, die nicht haben sollte scheitern Fällen - der Wert ist hier, dass Sie vereinfachen und verhärten Sie den code, indem keine sorgen darüber zu machen, was zu tun ist, wenn malloc ausfällt.

    • Ich finde es schwer zu glauben, dass Ihr malloc/free benötigt nur 300 Zyklen. Sind Sie mit einem fragmentierten heap und darunter mallocs müssen, um neue Speicher vom OS und befreit, dass es loslassen?
    • Ich bin timing free(malloc(1)); (auf Linux/glibc/i686 -, mess-mit rdtsc), wenn Sie nicht brauchen, um die neue Karte Speicher vom OS, nur die Wiederverwendung vorhandener zuvor freigegebenen Speicher. Dies wird fast immer der Fall. Das einzige mal, sollten Sie sich sorgen machen über die Zeit, um neuen Speicher vom Betriebssystem in Echtzeit-Programmierung, wo Sie kümmern sich um die worst-case die Latenz von jedem Betrieb, anstatt die gesamte Laufzeit des Programms.
    • Es wäre ein besserer test zu verwenden, der ein array von 10-100 Zuweisungen auf NULL initialisiert, und malloc/free random allocation slots von zufälligen Größen.
    • Fühlen Sie sich frei, um die Zeit, die Sie sich selbst und veröffentlichen Sie die Ergebnisse als Kommentar oder eine Antwort.. 🙂
    • Okay. Interessante Sachen. Hier ist was ich gefunden habe für 16 zufällige Zuteilung von slots bis zu 16384 bytes: tsc Durchschnittliche loop = 247 tsc der längste Schleife = 833292
    • Und für 512 slots auf bis zu 163840 bytes: tsc Durchschnittliche loop = 408 tsc der längste Schleife = 294350
    • Ich glaube, dass malloc Betrieb Kosten bis zu der operation des system-Timings, die literately hat reservieren von Speicher für die Struktur, es ist ein gut bekanntes Problem in OS natürlich. deshalb kann die Zeit variieren zwischen den verschiedenen OS , überlastung ect.
    • Angenommen, ein Programm verwendet ein array variable in einer Funktion, die aufgerufen wird zig mal. Abgesehen von all den üblichen lokale vs. Globale Deklaration Probleme, ist es einfacher, auf die hardware malloc und free, die array-zig mal (jedes mal wenn die Funktion aufgerufen wird), als zu malloc und free, die es weltweit nur einmal?
    • Was bedeutet "einfacher auf die hardware" noch bedeuten? Die beiden Entscheidungen, die Sie präsentiert, sind nicht repräsentativ für die eigentlich vernünftigen, das wäre entweder malloc/free jedes mal, oder der Aufrufer bieten Sie einen bereits zugewiesenen Arbeitsbereich (nicht global).

    InformationsquelleAutor R..
  2. 7

    Gibt es overhead in Zusammenhang mit dem Aufruf von malloc und free. Einen block allokiert werden aus dem heap und markiert als in verwenden, wenn Sie frei das revese passiert. Nicht zu wissen, was OS oder complier, die Sie verwenden, könnte dies in der c-Bibliothek oder an der OS memory managment-Ebene. Da Sie dabei eine Menge mallocs und frees Sie konnte dem wind stark fragmentiert Ihre Haufen, wo kann man nicht genug zusammenhängenden freien Speicher zu tun malloc anderswo. Wenn Sie können, reservieren Sie einfach einen buffer, und halten Sie die Wiederverwendung, das ist in der Regel gehen, um schneller und mit weniger Gefahr der Fragmentierung des Heaps.

    • Wenn er die Zuweisung und Befreiung ist eine Feste Größe-block über und über, er ist fast sicher nicht, die Fragmentierung etwas. (Das bedeutet nicht, es ist kein Aufwand... Aber Fragmentierung ist wahrscheinlich nicht, was es bewirkt in diesem Fall.)
    • Unter der Annahme, dass nichts anderes ist die Zuteilung von Speicher aus dem heap in das Programm, und es ist single threaded, da Stimme ich zu. Wahrscheinlich die gleichen Speicherblock zurückgegeben werden, jedes mal. Allerdings haben wir keine Ahnung, was sonst noch im Programm ist die Zuteilung aus dem heap, oder, wie dies insbesondere der heap-manager implementiert ist.
    • Mit dem ursprünglichen Zweck der Bildschirmschoner im Hinterkopf, wenn wir reden über eine lang laufende Programm dann hier, wie es scheint, könnte es einfacher sein auf die hardware malloc und free, ein array innerhalb einer Funktion, die aufgerufen wird zig-mal als zu malloc und free, die es weltweit nur einmal. Ehrlich gesagt, ich habe keine Ahnung, ob dies ein Gültiger Prüfung oder nicht...ich weiß, dass hardware-bösartiger code vorhanden ist, aber ich vermute, dass die Globale mallocs nicht in diese Kategorie fallen 🙂
    InformationsquelleAutor user957902
  3. 4

    Habe ich festgestellt, dass malloc, realloc und free sind Recht teuer. Wenn Sie vermeiden, malloc ist es besser, Wiederverwendung von Speicher, die Sie schon haben.

    Edit:

    Wie es aussieht bin ich falsch darüber, wie teuer malloc ist. Einige timing-tests mit der GNU C Library version 2.14 auf Linux zeigen, dass für einen test, Schleifen 100.000 mal und ordnet und befreit 512 slots mit zufälligen Größen von 1 bis 163840 bytes:

    tsc average loop = 408
tsc of longest loop = 294350

    Damit verschwenden 408 Zyklen zu tun malloc oder new in einem engen inneren Schleife wäre eine dumme Sache zu tun. Andere als die, die nicht die Mühe, sich darüber Gedanken zu machen.

    • vielen Dank für dein feedback
    InformationsquelleAutor Zan Lynx
  4. 2

    Malloc ist in der Regel ziemlich Billig. Es ist nur teuer, wenn es erzeugt einen Systemaufruf, um mehr heap space. Zum Beispiel in UNIX-ähnlichen Systemen wird es schließlich generieren eine sbrk nennen, das wird teuer. Wenn Sie wiederholt malloc und free die gleiche Größe des Speichers, es wird verrückt schnell. Betrachten Sie beispielsweise das folgende kleine Testprogramm:

    #include <stdlib.h>


int main()
{
  int i=0;
  int *ptr;

  for(int i=0; i<1e6; i++) {
    ptr = malloc(1024*sizeof(int));
    free(ptr);
  }
}

    Weist 1024 Integer-zahlen und befreit Sie und dies eine million mal. Läuft das auf meinem eher bescheidenen kleinen chromebook gedreht linux-Rechner, bekomme ich die timings, die wie folgt Aussehen:

    time ./test

real    0m0.125s
user    0m0.122s
sys     0m0.003s

    Nun, wenn ich kommentiere die malloc-und free-Teil der Schleife, bekomme ich diese timings:

    time ./test

real    0m0.009s
user    0m0.005s
sys 0m0.005s

    So sehen Sie, dass malloc und free nicht haben, overhead, obwohl ich denke, dass knapp über zehn mal den overhead nichts zu tun, ist furchtbar viel overhead.

    Ist es besonders schnell, wenn Sie können, halten Sie einfach die Wiederverwendung der gleichen chunk-heap-immer und immer wieder (wie es hier der Fall ist). Natürlich, wenn ich hielt immer wieder zuordnen, und wächst das Programm, es würde mehr Zeit in Anspruch nehmen, denn das Ergebnis würde in ein paar syscalls.

    Natürlich kann Ihre Laufleistung variieren je nach OS, compiler und stdlib Umsetzung.

    InformationsquelleAutor Robert Lowe
  5. 1

    Nur testen kann, sagen. Bei der Programmierung in C ich tun, irren auf der Seite der Vermeidung von malloc obwohl, da Speicherverluste können sehr schwierig sein, zu beheben, wenn Sie eines erstellen, indem Sie einen Unfall.

    InformationsquelleAutor hugomg
  6. 1

    Aufruf mehrere malloc/free kann tatsächlich erhöhen Sie den Arbeitsspeicher Ihres Prozesses (ohne irgendwelche Löcher beteiligt sind), wenn die Größe übergeben malloc ist variabel, wie bewiesen durch diese Frage:

    C-Programm-Speicher - Nutzung- mehr als der zugewiesene Arbeitsspeicher gemeldet

    Also die single-buffer-Ansatz ist wahrscheinlich am besten.

    InformationsquelleAutor mihai
  7. 1

    Messung der Leistung der beiden Lösungen. Entweder durch Profilierung oder durch die Messung der Durchsatz. Es ist unmöglich, etwas zu sagen, für bestimmte.

    InformationsquelleAutor onemasse
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