主页 / coding / 问题 / 79119461
Accepted
ABu
Asked: 2024-10-24 03:33:05 +0800 CST

在 C++ 中，一个不执行任何操作的空程序需要 204KB 的堆，但在 C 中则不需要

  • 772

考虑这个空程序：

int main()
{ return 0; }

如果我用 C++ 用 编译它g++ main.cpp && strace ./a.out，并用 分析输出strace，我观察到输出的最后几行是（你可以添加-O3效果是一样的）：

mprotect(0x7f71af154000, 45056, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f71af38b000, 4096, PROT_READ) = 0
brk(NULL)                               = 0xed2000
brk(0xf05000)                           = 0xf05000
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

但是，如果我这样做：gcc main.cpp && strace ./a.out

mprotect(0x7f4114318000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f4114547000, 4096, PROT_READ) = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

如您所见，在 C++ 中有一个额外的brk函数将堆扩展了 204KB（将两者均转换为十进制后，0xf05000 - 0xed2000 = 204KB）。可以通过将该程序替换为（coliru 链接）轻松验证这一点：

#include <iostream>
#include <unistd.h>

int main()
{
    char buf[1024];
    sprintf(buf, "pmap -XX %u", getpid());
    std::system(buf);
    
    return 0;
}

您可以轻松观察到，使用 进行编译的g++大小[heap]为 204KB，并且gcc行[heap]甚至从pmap输出中消失了。

注意：顺便说一下，令我惊讶的是，gcc 对于 include 和in<iostream>的存在完全没有问题。stdstd::system

这 204KB 是用来做什么的？我对这 204KB 一点也不担心，但它引起了我的注意，现在我很好奇。

c++

1 个回答

  1. Best Answer

    删除添加的库g++，它将不会进行额外的分配：

    g++ -nodefaultlibs -lc main.cpp

    使用默认库，C++ 程序将链接到：

            /lib64/ld-linux-x86-64.so.2
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6
        libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1
        libm.so.6 => /lib64/libm.so.6
        libstdc++.so.6 => /lib64/libstdc++.so.6
        linux-vdso.so.1

    没有默认库 + libc：

            /lib64/ld-linux-x86-64.so.2
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6
        linux-vdso.so.1

    额外的库包括：

            libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1
        libm.so.6 => /lib64/libm.so.6
        libstdc++.so.6 => /lib64/libstdc++.so.6

    我想知道哪个特定的 C++ 库增加了堆

    通过一次将额外的库添加到链接中，我们可以看到它libstdc++导致了额外的分配，所以如果你可以不用 C++ 标准库的编译部分，那么你可以使用以下内容：

    g++ -nodefaultlibs -lgcc_s -lm -lc

    使用默认库编译的程序单步执行显示了各种标准 C++ 对象的构造和销毁，例如这个std::atomic<std::shared_ptr<std::chrono::tzdb_list::_Node>>。仅时区数据库就应该占用一些空间，但我不确定它是否能覆盖您观察到的全部 2 KiB。然而，结论是 C++ 标准库有更多对象（除了 C 标准库中的对象）是隐式构造的（iostream例如标准 s）：

    $ gdb -tui ./a.out
(gdb) layout asm
(gdb) start
(fiddling about for a long time)
(gdb) tui d
(gdb) bt
#0  std::atomic<std::shared_ptr<std::chrono::tzdb_list::_Node> >::~atomic (this=0x7ffff7e62810 <std::chrono::tzdb_list::_Node::_S_head_owner>, __in_chrg=<optimized out>)
    at /usr/src/debug/gcc-14.2.1-3.fc40.x86_64/obj-x86_64-redhat-linux/x86_64-redhat-linux/libstdc++-v3/include/bits/shared_ptr_atomic.h:630
#1  0x00007ffff7a51e60 in __cxa_finalize (d=0x7ffff7e52200) at cxa_finalize.c:82
#2  0x00007ffff7cb4947 in __do_global_dtors_aux () from /lib64/libstdc++.so.6
#3  0x00007fffffffd750 in ?? ()
#4  0x00007ffff7fc90f2 in _dl_call_fini (closure_map=0x7ffff7f8a000) at dl-call_fini.c:43
    • 27

相关问题