Alloca()在堆栈上分配内存,而不是像malloc()那样在堆上分配内存。因此,当我从例程返回时,内存被释放。这实际上解决了动态分配内存的问题。通过malloc()释放分配的内存是一个非常令人头痛的问题,如果以某种方式错过释放会导致各种内存问题。

尽管有上述特性,为什么不鼓励使用alloca() ?


当前回答

alloca并不比变长数组(VLA)更糟糕,但它比在堆上分配更危险。

在x86上(最常见的是在ARM上),堆栈向下增长,这带来了一定的风险:如果你不小心写超出了用alloca分配的块(例如由于缓冲区溢出),那么你将覆盖你的函数的返回地址,因为它位于堆栈的“上面”,即在你分配的块之后。

这样做的后果是双重的:

程序将崩溃的壮观,它将不可能告诉为什么或哪里崩溃(堆栈将最有可能unwind到一个随机地址,由于覆盖的帧指针)。 它使缓冲区溢出的危险增加了许多倍,因为恶意用户可以制作一个特殊的有效负载,将其放在堆栈上,因此最终可以执行。

相反,如果你在堆上写超过一个块,你“只是”得到堆损坏。程序可能会意外终止,但会正确地展开堆栈,从而减少恶意代码执行的机会。

其他回答

可悲的是,真正强大的alloca()在几乎强大的tcc中缺失了。Gcc确实有alloca()。

它播下了毁灭自己的种子。用return作为析构函数。 像malloc()一样,它在失败时返回一个无效的指针,这将在有MMU的现代系统上分段故障(希望重新启动那些没有MMU的系统)。 与自动变量不同,您可以在运行时指定大小。

它可以很好地用于递归。您可以使用静态变量来实现与尾递归类似的功能,并使用其他几个变量向每次迭代传递信息。

如果你推得太深,你肯定会出现段错误(如果你有一个MMU)。

注意,malloc()没有提供更多,因为当系统内存不足时,它会返回NULL(如果分配了NULL,也会出现段错误)。也就是说,你所能做的就是保释或试图以任何方式转让它。

要使用malloc(),我使用全局变量并将其赋值为NULL。如果指针不是NULL,我在使用malloc()之前释放它。

如果想复制任何现有数据,也可以使用realloc()作为一般情况。在使用realloc()之前,您需要检查指针,以确定是否要在realloc()之后复制或连接。

3.2.5.2 alloca的优点

仍然不鼓励使用分配,为什么?

我没有看到这样的共识。很多强大的专业人士;一些缺点:

C99 provides variable length arrays, which would often be used preferentially as the notation's more consistent with fixed-length arrays and intuitive overall many systems have less overall memory/address-space available for the stack than they do for the heap, which makes the program slightly more susceptible to memory exhaustion (through stack overflow): this may be seen as a good or a bad thing - one of the reasons the stack doesn't automatically grow the way heap does is to prevent out-of-control programs from having as much adverse impact on the entire machine when used in a more local scope (such as a while or for loop) or in several scopes, the memory accumulates per iteration/scope and is not released until the function exits: this contrasts with normal variables defined in the scope of a control structure (e.g. for {int i = 0; i < 2; ++i) { X } would accumulate alloca-ed memory requested at X, but memory for a fixed-sized array would be recycled per iteration). modern compilers typically do not inline functions that call alloca, but if you force them then the alloca will happen in the callers' context (i.e. the stack won't be released until the caller returns) a long time ago alloca transitioned from a non-portable feature/hack to a Standardised extension, but some negative perception may persist the lifetime is bound to the function scope, which may or may not suit the programmer better than malloc's explicit control having to use malloc encourages thinking about the deallocation - if that's managed through a wrapper function (e.g. WonderfulObject_DestructorFree(ptr)), then the function provides a point for implementation clean up operations (like closing file descriptors, freeing internal pointers or doing some logging) without explicit changes to client code: sometimes it's a nice model to adopt consistently in this pseudo-OO style of programming, it's natural to want something like WonderfulObject* p = WonderfulObject_AllocConstructor(); - that's possible when the "constructor" is a function returning malloc-ed memory (as the memory remains allocated after the function returns the value to be stored in p), but not if the "constructor" uses alloca a macro version of WonderfulObject_AllocConstructor could achieve this, but "macros are evil" in that they can conflict with each other and non-macro code and create unintended substitutions and consequent difficult-to-diagnose problems missing free operations can be detected by ValGrind, Purify etc. but missing "destructor" calls can't always be detected at all - one very tenuous benefit in terms of enforcement of intended usage; some alloca() implementations (such as GCC's) use an inlined macro for alloca(), so runtime substitution of a memory-usage diagnostic library isn't possible the way it is for malloc/realloc/free (e.g. electric fence) some implementations have subtle issues: for example, from the Linux manpage:

在许多系统中,alloca()不能在函数调用的参数列表中使用,因为由alloca()保留的堆栈空间将出现在堆栈中用于函数参数的空间中间。

我知道这个问题被标记为C,但作为一名c++程序员,我认为我应该使用c++来说明alloca的潜在效用:下面的代码(以及这里的ideone)创建了一个向量,跟踪不同大小的多态类型,这些类型是堆栈分配的(生命期与函数返回绑定),而不是堆分配的。

#include <alloca.h>
#include <iostream>
#include <vector>

struct Base
{
    virtual ~Base() { }
    virtual int to_int() const = 0;
};

struct Integer : Base
{
    Integer(int n) : n_(n) { }
    int to_int() const { return n_; }
    int n_;
};

struct Double : Base
{
    Double(double n) : n_(n) { }
    int to_int() const { return -n_; }
    double n_;
};

inline Base* factory(double d) __attribute__((always_inline));

inline Base* factory(double d)
{
    if ((double)(int)d != d)
        return new (alloca(sizeof(Double))) Double(d);
    else
        return new (alloca(sizeof(Integer))) Integer(d);
}

int main()
{
    std::vector<Base*> numbers;
    numbers.push_back(factory(29.3));
    numbers.push_back(factory(29));
    numbers.push_back(factory(7.1));
    numbers.push_back(factory(2));
    numbers.push_back(factory(231.0));
    for (std::vector<Base*>::const_iterator i = numbers.begin();
         i != numbers.end(); ++i)
    {
        std::cout << *i << ' ' << (*i)->to_int() << '\n';
        (*i)->~Base();   // optionally / else Undefined Behaviour iff the
                         // program depends on side effects of destructor
    }
}

在我看来,alloca()在可用的情况下,应该仅以受约束的方式使用。就像“goto”的使用一样,相当多理智的人不仅对alloca()的使用非常反感,而且对它的存在也非常反感。

对于嵌入式使用,其中堆栈大小是已知的,并且可以通过对分配大小的约定和分析施加限制,并且编译器不能升级到支持C99+,使用alloca()是很好的,而且我已经知道使用它。

When available, VLAs may have some advantages over alloca(): The compiler can generate stack limit checks that will catch out-of-bounds access when array style access is used (I don't know if any compilers do this, but it can be done), and analysis of the code can determine whether the array access expressions are properly bounded. Note that, in some programming environments, such as automotive, medical equipment, and avionics, this analysis has to be done even for fixed size arrays, both automatic (on the stack) and static allocation (global or local).

在堆栈上存储数据和返回地址/帧指针的架构上(据我所知,这就是它们的全部),任何堆栈分配变量都可能是危险的,因为变量的地址可以被取走,未检查的输入值可能会允许各种各样的恶作剧。

在嵌入式领域,可移植性不是一个太大的问题,但是它是反对在严格控制的环境之外使用alloca()的一个很好的理由。

在嵌入式空间之外,我主要在日志记录和格式化函数中使用alloca()以提高效率,并在非递归词法扫描器中使用,其中临时结构(使用alloca()在标记化和分类期间创建,然后在函数返回之前填充持久对象(通过malloc()分配)。对较小的临时结构使用alloca()可以在分配持久对象时极大地减少碎片。

实际上,alloca并不保证使用堆栈。 事实上,gcc-2.95的alloca实现使用malloc本身从堆中分配内存。此外,这个实现是有bug的,它可能会导致内存泄漏和一些意想不到的行为,如果你在一个块内调用它进一步使用goto。并不是说您永远都不应该使用它,但有时alloca会导致比它从me中释放更多的开销。

alloca并不比变长数组(VLA)更糟糕,但它比在堆上分配更危险。

在x86上(最常见的是在ARM上),堆栈向下增长,这带来了一定的风险:如果你不小心写超出了用alloca分配的块(例如由于缓冲区溢出),那么你将覆盖你的函数的返回地址,因为它位于堆栈的“上面”,即在你分配的块之后。

这样做的后果是双重的:

程序将崩溃的壮观,它将不可能告诉为什么或哪里崩溃(堆栈将最有可能unwind到一个随机地址,由于覆盖的帧指针)。 它使缓冲区溢出的危险增加了许多倍,因为恶意用户可以制作一个特殊的有效负载,将其放在堆栈上,因此最终可以执行。

相反,如果你在堆上写超过一个块,你“只是”得到堆损坏。程序可能会意外终止,但会正确地展开堆栈,从而减少恶意代码执行的机会。