在perl中为数组预分配内存有什么用？

Question

Perl允许预分配数组。我们可以在使用之前预先分配数组，然后我们可以添加更多的元素。例如，分配50个阵列成员，然后添加第51个成员，因为阵列是可扩展的。那么preallocating阵列提高性能？

Answer 1

这是因为计算机中的内存分配方式。计算机内存就像白板上的空间：它与其他内存有关;它不能被移动，它必须被复制。

如果你创建一个小的阵列可能是这样的：

@array = (1, 4, 8, 12, 19); 

allocate memory for @array 
______________________|    |______| a b c|__________ 

copy in the data 
______________________| 1 4 8 12 19|______| a b c|__________ 

_是未分配的内存。 |表示分配给数组的内容的界限。 | a b c|是一些其他数组。

然后，如果您推入该数组几次，Perl将不得不重新分配内存。在这种情况下，它可以增加已经存在的未分配空间的内存。

push @array, 23, 42; 

grow the existing memory 
______________________| 1 4 8 12 19  | a b c|__________ 

add the new data 
______________________| 1 4 8 12 19 23 42| a b c|__________ 

现在，如果你把更多的数字到@array会发生什么？它不能再增长你的记忆力了，还有另外一个阵列。所以，就像在白板上一样，它必须将整个阵列复制到一个清晰的内存块。

push @array, 85, 99; 

Allocate a new chunk of memory 
|       | 1 4 8 12 19 23 42| a b c|__________ 

Copy the existing data 
| 1 4 8 12 19 23 42  | 1 4 8 12 19 23 42| a b c|__________ 

Deallocate the old memory 
| 1 4 8 12 19 23 42  |__1__4__8_12_19_23_42| a b c|__________ 

Add the new data 
| 1 4 8 12 19 23 42 85 99|__1__4__8_12_19_23_42| a b c|__________ 

为了节省时间，Perl不会花费时间擦除旧数据。它只会释放它，当他们需要时，其他东西可以在它上面涂写。

这使推送更昂贵，尤其是对于需要复制更多数据的非常大的数组。随着数组越来越大，Perl越来越可能不得不分配一大块内存并复制所有内容。

还有一个问题：内存碎片。如果你一次又一次地分配和重新分配内存块，那么很难找到大块空闲的内存。这在现代操作系统上不是什么问题，但仍然是一个问题。它可以使您看起来内存少于实际使用的内存量，并且可能导致操作系统将磁盘用作内存（虚拟内存）而不是它应该使用的内存。磁盘比内存慢。

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我简化了很多东西。我让它看起来像Perl必须重新分配每当你push。这是不正确的。正因为这个原因，Perl为数组分配更多的内存。因此，您可以安全地向数组添加一些额外的条目，而不必重新分配Perl。对于字符串和哈希也是如此。

另一件事是，这可能是一个过时的观点，如何分配内存在现代操作系统上工作......虽然Perl有时会做自己的内存分配，如果它不信任操作系统。检查use Config; print $Config{usemymalloc}。 n表示Perl正在使用操作系统的内存分配，y表示它正在使用Perl的。

经验法则是：不要预先分配，这可能是浪费你的时间和计算机的内存。但是，如果全部为以下条件为真，请查看预分配是否有帮助。

• 您profiled并发现问题。
• 您正在通过增加数据结构来逐步构建数据结构。
• 你肯定知道它的最小尺寸。
• 这个大小是“大”。

什么是“大”是争论和取决于您的Perl版本，您的操作系统，您的硬件和性能容忍。