Ｃ/Ｃ＋＋マニアック雑記４

変数のスコープとメモリ管理について

変数の寿命とメモリの無駄使いを減らすことで
使えるメモリも増えるし、実行速度も速くなってウマー
あと、寿命やメモリの管理がわかるようになるとコーディングもやりやすくなるし
（クラスとか構造体の概念って突き詰めるとそれなんだよね）
特に、ゲームだと速度って大事だし

① 変数の寿命
static 定義
グローバル空間に定義すると
変数の寿命はプログラム開始時にメモリ確保され終了まで残り続ける
ただし、メモリを常に保持し続けるので
メモリ容量制限がある場合はあまりよくないかもしれない

ローカルな変数の場合、ブロック（カギカッコ）をぬけるまでが変数の寿命
たとえば普通に使っているintはVC上では正式にはauto intであり、autoは省略されている
（かっこ内で寿命を持つ自動変数という意味）
ほかにもexternなどは複数のソースファイルにまたがり、共通して使える広域変数

{
 int a;
 {
  int b;
 }// ←bの寿命
}//←aの寿命

②placement new
通常、動的なメモリを確保するにはmallocやnewを使うが
placement newはもとから割り当てられたメモリ領域から必要なデータサイズ分、
メモリを確保する方法
メモリを確保する対象（配列など）をメモリプールという
通常の動的確保と違い、すでに割り当てている領域から
空きメモリを取れる場所を探索するため、newと違い高速
また、メモリ解放はもとから割り当てられている領域を使うので
newと違い、deleteしなくてもよい

    // placement new
   #include <new>    // new ヘッダーは必要
   #include <iostream>
   #include <cstring>
   
   char global_area[1000]; // グローバル領域
   
   int main()
   {
       for(int i = 0;i < 1000;++i){
           global_area[i] = 'a';
       }

       // グローバル領域に、char11個分の領域を確保して、そこを指すポインタを得る
       char* p = new(global_area) char[11];
       ::memcpy( p, "0123456789\0" ,sizeof(char) * 11);
   
       // 同じ結果が出力されることを確認する
       std::cout << p << std::endl;
       std::cout << &global_area[11] << std::endl;
   
       return 0;
   }

③アライメント
処理系ごとに計算がしやすいという単位が決まっている
たとえば32bitマシンであれば、同時に32bit（4バイト）まで
1回の計算で処理することができる
これがメモリ管理時に困った事態を発生することがある
（特にネットワーク系、またはメモリ使用量の制限があるとき）
というのは
たとえばに32bitマシンにとっては4バイト単位のが計算しやすいので
勝手にVC2005のコンパイラは（構造体などの）データ型を4の倍数に統一してしまう
このとき発生するデータの隙間の無駄メモリをアライメントという

対策としては32bitマシンの場合、
１つめは4バイト単位のデータ型から変数を定義していきパディングを入れる
ただし、この場合処理系ごとに構造体の中身のパディングを変えないといけなくなる
もうひとつは#pragma packを使う

#pragma自体も処理系依存だが

#pragma pack(push,アライメント)を使うことでアライメントを指定してやることができる
また、#pragma pack(pop)で適応範囲を指定してやることもできる

#pragma packはほとんどのCコンパイラで使えるらしい・・・（確認は必要）

    // アライメント
   #include <stdio.h>
   
   typedef struct s1
   {
       char ch1;
       int i1;
   } t1;
   
   // アライメントを指定してやる
   // 1,2,4,16,32(2の倍数単位)
   #pragma pack(push,1)
   typedef struct s2
   {
       char ch1;
       int i1;
   } t2;
   #pragma pack(pop)
   
   int main(int argc,char *argv[])
   {
       printf("size of t1=%d\n",sizeof(t1));
       printf("size of t2=%d\n",sizeof(t2));
       return 0;
   }

メニュー

練習用

最新の15件