जब आप ढेर पर मेमोरी आवंटित करते हैं, तो एकमात्र सीमा मुफ्त रैम (या वर्चुअल मेमोरी) है। यह मेमोरी की Gb बनाता है।
तो स्टैक का आकार इतना सीमित (लगभग 1 एमबी) क्यों है? क्या तकनीकी कारण आपको स्टैक पर वास्तव में बड़ी वस्तुओं को बनाने से रोकता है?
अपडेट : मेरा इरादा स्पष्ट नहीं हो सकता है, मैं स्टैक पर भारी वस्तुओं को आवंटित नहीं करना चाहता हूं और मुझे एक बड़े स्टैक की आवश्यकता नहीं है । यह सवाल सिर्फ शुद्ध जिज्ञासा का है।
जवाबों:
मेरा अंतर्ज्ञान निम्नलिखित है। ढेर को प्रबंधित करना उतना आसान नहीं है। स्टैक को निरंतर मेमोरी स्थानों में संग्रहीत करने की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि आप बेतरतीब ढंग से स्टैक को आवश्यकतानुसार आवंटित नहीं कर सकते हैं, लेकिन आपको उस उद्देश्य के लिए कम से कम आभासी पते आरक्षित करने की आवश्यकता है। आरक्षित वर्चुअल पता स्थान का आकार जितना बड़ा होगा, उतने कम धागे आप बना सकते हैं।
उदाहरण के लिए, एक 32-बिट एप्लिकेशन में आम तौर पर 2GB का वर्चुअल एड्रेस स्पेस होता है। इसका मतलब है कि यदि स्टैक का आकार 2 एमबी (pthreads में डिफ़ॉल्ट रूप में) है, तो आप अधिकतम 1024 थ्रेड बना सकते हैं। यह वेब सर्वर जैसे अनुप्रयोगों के लिए छोटा हो सकता है। स्टैक का आकार बढ़ाते हुए, 100 एमबी (यानी, आप 100 एमबी आरक्षित करते हैं, लेकिन जरूरी नहीं कि स्टैक को तुरंत 100MB आवंटित किया गया हो), थ्रेड्स की संख्या को लगभग 20 तक सीमित कर देगा, जो कि साधारण GUI अनुप्रयोगों के लिए भी सीमित हो सकता है।
एक दिलचस्प सवाल यह है कि हमारे पास 64-बिट प्लेटफॉर्म पर अभी भी यह सीमा क्यों है। मुझे जवाब नहीं पता है, लेकिन मुझे लगता है कि लोगों को पहले से ही कुछ "स्टैक सर्वोत्तम प्रथाओं" के लिए उपयोग किया जाता है: ढेर पर भारी वस्तुओं को आवंटित करने के लिए सावधान रहें और यदि आवश्यक हो, तो मैन्युअल रूप से स्टैक का आकार बढ़ाएं। इसलिए, 64-बिट प्लेटफार्मों पर "विशाल" स्टैक समर्थन को जोड़ने के लिए किसी ने भी उपयोगी नहीं पाया।
एक पहलू जो किसी ने अभी तक उल्लेख नहीं किया है:
एक सीमित स्टैक आकार एक त्रुटि का पता लगाने और रोकथाम तंत्र है।
आम तौर पर, C और C ++ में स्टैक का मुख्य काम कॉल स्टैक और स्थानीय चर का ट्रैक रखना है, और यदि स्टैक सीमा से बाहर बढ़ता है, तो यह लगभग हमेशा डिज़ाइन और / या अनुप्रयोग के व्यवहार में एक त्रुटि है। ।
यदि स्टैक को मनमाने ढंग से बड़े होने की अनुमति दी जाएगी, तो इन त्रुटियों (जैसे अनंत पुनरावर्तन) को बहुत देर से पकड़ा जाएगा, केवल ऑपरेटिंग सिस्टम के संसाधन समाप्त होने के बाद। यह स्टैक आकार के लिए एक मनमाना सीमा निर्धारित करके रोका जाता है। वास्तविक आकार इतना महत्वपूर्ण नहीं है, इसके अलावा यह सिस्टम की गिरावट को रोकने के लिए काफी छोटा है।
std::unique_ptrएक विनाशकारी (और स्मार्ट पॉइंटर पर निर्भर नहीं ) लिखने के साथ कार्यान्वयन ।
यह सिर्फ एक डिफ़ॉल्ट आकार है। यदि आपको अधिक आवश्यकता है, तो आप अतिरिक्त स्टैक स्थान आवंटित करने के लिए लिंकर को बताकर अधिक बार प्राप्त कर सकते हैं।
बड़े स्टैक्स होने का नकारात्मक पक्ष यह है कि यदि आप कई धागे बनाते हैं, तो उन्हें प्रत्येक स्टैक की आवश्यकता होगी। यदि सभी स्टैक मल्टी-एमबी आवंटित कर रहे हैं, लेकिन इसका उपयोग नहीं कर रहे हैं, तो अंतरिक्ष बर्बाद हो जाएगा।
आपको अपने कार्यक्रम के लिए उचित संतुलन खोजना होगा।
@BJovke जैसे कुछ लोगों का मानना है कि वर्चुअल मेमोरी अनिवार्य रूप से मुफ्त है। यह सच है कि आपको सभी वर्चुअल मेमोरी का समर्थन करने के लिए भौतिक मेमोरी की आवश्यकता नहीं है। आपको वर्चुअल मेमोरी को कम से कम एड्रेस देने में सक्षम होना चाहिए।
हालांकि, एक विशिष्ट 32-बिट पीसी पर वर्चुअल मेमोरी का आकार भौतिक मेमोरी के आकार के समान है - क्योंकि हमारे पास किसी भी पते, वर्चुअल या नहीं के लिए केवल 32 बिट्स हैं।
क्योंकि प्रक्रिया में सभी थ्रेड्स समान पता स्थान साझा करते हैं, इसलिए उन्हें इसे उनके बीच विभाजित करना होगा। और ऑपरेटिंग सिस्टम ने अपना हिस्सा लेने के बाद एक आवेदन के लिए "केवल" 2-3 जीबी छोड़ दिया है। और वह आकार भौतिक और आभासी मेमोरी दोनों के लिए सीमा है , क्योंकि वहाँ कोई और पते नहीं हैं।
एक बात के लिए, स्टैक निरंतर है, इसलिए यदि आप 12MB आवंटित करते हैं, तो आपको जो कुछ भी आपके द्वारा बनाया जाना चाहिए नीचे जाने पर 12MB निकालना होगा। इसके अलावा वस्तुओं के चारों ओर घूमना बहुत कठिन हो जाता है। यहाँ एक वास्तविक दुनिया उदाहरण है जो चीजों को समझने में आसान बना सकता है:
कहते हैं कि आप एक कमरे के चारों ओर बक्से खड़ी कर रहे हैं। जिसे प्रबंधित करना आसान है:
वे दो उदाहरण सकल सामान्यीकरण हैं और कुछ बिंदु हैं जो सादृश्य में स्पष्ट रूप से गलत हैं लेकिन यह काफी करीब है कि यह उम्मीद है कि आपको दोनों मामलों में फायदे देखने में मदद मिलेगी।
पास के क्रम में ढेर के बारे में सोचो। रजिस्टर सीपीयू (तेज) के करीब हैं, स्टैक थोड़ा आगे (लेकिन अभी भी अपेक्षाकृत करीब है) और ढेर दूर (धीमी पहुंच) है।
स्टैक टोर्च के ढेर पर रहता है, लेकिन फिर भी, चूंकि इसका लगातार उपयोग किया जा रहा है, यह शायद सीपीयू कैश (एस) को कभी नहीं छोड़ता है, जिससे यह केवल औसत हीप एक्सेस से तेज हो जाता है। यह स्टैक को यथोचित आकार रखने का एक कारण है; जितना संभव हो उतना कैश रखने के लिए। बड़ी स्टैक ऑब्जेक्ट्स को आवंटित करना (संभवतः स्टैक को स्वचालित रूप से आकार देना जैसा कि आप बहुत अधिक हो जाते हैं) इस सिद्धांत के खिलाफ जाता है।
इसलिए यह पुराने समय से ही नहीं बल्कि प्रदर्शन के लिए एक अच्छा प्रतिमान है।
आपको लगता है कि कई चीजों के लिए आपको एक बड़ा स्टैक चाहिए, कुछ अन्य तरीके से किया जा सकता है।
सेडगेविक के "अल्गोरिदम" में पुनरावृत्ति को पुन: प्रतिस्थापित करके क्विकॉर्ट जैसे पुनरावर्ती एल्गोरिदम से पुनरावृत्ति को हटाने के कुछ अच्छे उदाहरण हैं। वास्तव में, एल्गोरिथ्म अभी भी पुनरावर्ती है, और स्टैक के रूप में अभी भी है, लेकिन आप रनटाइम स्टैक का उपयोग करने के बजाय, ढेर पर छंटनी स्टैक आवंटित करते हैं।
(मैं पास्कल में दिए गए एल्गोरिदम के साथ दूसरे संस्करण का पक्ष लेता हूं। इसका इस्तेमाल आठ रुपये में किया जा सकता है।)
इसे देखने का एक और तरीका है, अगर आपको लगता है कि आपको एक बड़े स्टैक की आवश्यकता है, तो आपका कोड अक्षम है। एक बेहतर तरीका है जो कम स्टैक का उपयोग करता है।
मुझे नहीं लगता कि कोई तकनीकी कारण है, लेकिन यह एक अजीब ऐप होगा, जिसने स्टैक पर सिर्फ एक विशाल सुपर-ऑब्जेक्ट बनाया है। स्टैक ऑब्जेक्ट्स में लचीलेपन की कमी होती है जो बढ़ते आकार के साथ अधिक समस्याग्रस्त हो जाता है - आप उन्हें नष्ट किए बिना वापस नहीं आ सकते हैं और आप उन्हें अन्य थ्रेड्स पर कतारबद्ध नहीं कर सकते।
int main() { char buffer[1048576]; } यह एक बहुत ही आम नौसिखिया समस्या है। सुनिश्चित करें कि एक आसान समाधान है, लेकिन हमें स्टैक आकार को क्यों हल करना चाहिए?