c++ - 为什么 C++ 初始分配比 C 大得多？

Question

当使用相同的代码时，只需更改编译器(从 C 编译器到 C++ 编译器)将改变分配的内存量。我不太清楚为什么会这样，并且想更多地了解它。到目前为止，我得到的最好的回答是“可能是 I/O 流”，它的描述性不是很好，这让我想知道 C++ 的“你不用为你不使用的东西付费”方面。

我正在使用 Clang 和 GCC 编译器，版本分别为 7.0.1-8 和 8.3.0-6。我的系统在最新的 Debian 10 (Buster) 上运行。基准测试是通过 Valgrind Massif 完成的。

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}

使用的代码没有改变，但无论我编译为 C 还是 C++，它都会改变 Valgrind 基准测试的结果。但是，这些值在编译器之间保持一致。程序的运行时分配(峰值)如下:

• GCC (C):1,032 字节 (1 KB)
• G++ (C++):73,744 字节，(~74 KB)
• Clang (C):1,032 字节 (1 KB)
• Clang++ (C++):73,744 字节 (~74 KB)

为了编译，我使用以下命令:

clang -O3 -o c-clang ./main.c
gcc -O3 -o c-gcc ./main.c

clang++ -O3 -o cpp-clang ./main.cpp
g++ -O3 -o cpp-gcc ./main.cpp

对于 Valgrind，我在每个编译器和语言上运行 valgrind --tool=massif --massif-out-file=m_compiler_lang ./compiler-lang，然后运行 ​​ms_print用于显示峰值。

我在这里做错了吗？

Answer 1

堆使用来自 C++ 标准库。它在启动时分配内存供内部库使用。如果您不链接它，则 C 和 C++ 版本之间的差异应该为零。使用 GCC 和 Clang，您可以使用以下命令编译文件:

g++ -Wl,--as-needed main.cpp

这将指示链接器不要链接到未使用的库。在您的示例代码中，未使用 C++ 库，因此不应链接到 C++ 标准库。

您也可以使用 C 文件对此进行测试。如果你编译:

gcc main.c -lstdc++

即使您已经构建了一个 C 程序，堆使用情况也会再次出现。

堆的使用显然取决于您正在使用的特定 C++ 库实现。在您的情况下，这就是 GNU C++ 库 libstdc++ .其他实现可能不会分配相同数量的内存，或者它们可能根本不会分配任何内存(至少在启动时不会。)例如，LLVM C++ 库(libc++)不会在启动时进行堆分配，至少在我的 Linux 机器:

clang++ -stdlib=libc++ main.cpp

堆使用与完全不链接它相同。

(如果编译失败，可能是libc++没有安装，包名通常包含“libc++”或“libcxx”。)