ทำไมการจัดสรรเริ่มต้น C ++ จึงมีขนาดใหญ่กว่า C มาก?

เมื่อใช้รหัสเดียวกันการเปลี่ยนคอมไพเลอร์ (จากคอมไพเลอร์ C เป็นคอมไพเลอร์ C ++) จะเปลี่ยนจำนวนหน่วยความจำที่จัดสรร ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมถึงเป็นเช่นนี้และต้องการที่จะเข้าใจมากกว่านี้ จนถึงการตอบสนองที่ดีที่สุดที่ฉันได้รับคือ "อาจเป็นสตรีม I / O" ซึ่งไม่ได้อธิบายมากและทำให้ฉันสงสัยเกี่ยวกับ "คุณไม่จ่ายเงินสำหรับสิ่งที่คุณไม่ได้ใช้" แง่มุมของ C ++

ฉันใช้คอมไพเลอร์ Clang และ GCC เวอร์ชัน 7.0.1-8 และ 8.3.0-6 ตามลำดับ ระบบของฉันทำงานบน Debian 10 (Buster) เวอร์ชันล่าสุด มาตรฐานจะทำผ่าน Valgrind Massif

#include <stdio.h>

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

รหัสที่ใช้ไม่เปลี่ยนแปลง แต่ไม่ว่าฉันจะคอมไพล์เป็น C หรือเป็น C ++ มันจะเปลี่ยนผลลัพธ์ของเกณฑ์มาตรฐาน Valgrind อย่างไรก็ตามค่ายังคงสอดคล้องกันในคอมไพเลอร์ การจัดสรรรันไทม์ (จุดสูงสุด) สำหรับโปรแกรมดำเนินการดังนี้:

• GCC (C): 1,032 ไบต์ (1 KB)
• G ++ (C ++): 73,744 ไบต์, (~ 74 KB)
• เสียงดังกราว (C): 1,032 ไบต์ (1 KB)
• เสียงดังกังวาน ++ (C ++): 73,744 ไบต์ (~ 74 KB)

สำหรับการรวบรวมฉันใช้คำสั่งต่อไปนี้:

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

สำหรับ Valgrind ฉันจะใช้งานvalgrind --tool=massif --massif-out-file=m_compiler_lang ./compiler-langคอมไพเลอร์และภาษาแต่ละภาษาจากนั้นms_printแสดงยอดเขา

ฉันกำลังทำอะไรผิดที่นี่?

การใช้ฮีปมาจากไลบรารีมาตรฐาน C ++ มันจัดสรรหน่วยความจำสำหรับใช้ภายในห้องสมุดเมื่อเริ่มต้น หากคุณไม่ได้เชื่อมโยงกับมันควรมีความแตกต่างเป็นศูนย์ระหว่างรุ่น C และ C ++ ด้วย GCC และ Clang คุณสามารถรวบรวมไฟล์ด้วย:

g ++ -Wl, - main.cpp ตามที่ต้องการ

สิ่งนี้จะสั่งให้ตัวเชื่อมโยงไม่ทำการเชื่อมโยงกับไลบรารีที่ไม่ได้ใช้ ในโค้ดตัวอย่างของคุณจะไม่ใช้ไลบรารี C ++ ดังนั้นจึงไม่ควรเชื่อมโยงกับไลบรารีมาตรฐาน C ++

คุณสามารถทดสอบสิ่งนี้ด้วยไฟล์ C หากคุณรวบรวมด้วย:

gcc main.c -lstdc ++

การใช้ฮีปจะปรากฏขึ้นอีกครั้งแม้ว่าคุณจะสร้างโปรแกรม C แล้วก็ตาม

การใช้ฮีปขึ้นอยู่กับการใช้ไลบรารี่ C ++ เฉพาะที่คุณใช้ ในกรณีของคุณที่ห้องสมุด GNU C ++ libstdc ++ การใช้งานอื่นอาจไม่จัดสรรจำนวนหน่วยความจำเท่ากันหรืออาจไม่จัดสรรหน่วยความจำใด ๆ เลย (อย่างน้อยก็ไม่ได้อยู่ที่การเริ่มต้น) ไลบรารี่ LLVM C ++ ( libc ++ ) ตัวอย่างเช่นไม่ทำการจัดสรรฮีปเมื่อเริ่มต้น เครื่อง:

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

การใช้ฮีปเหมือนกับการเชื่อมโยงไม่ได้เลย

(หากการรวบรวมล้มเหลวอาจไม่ได้ติดตั้ง libc ++ ชื่อแพ็คเกจมักจะมี "libc ++" หรือ "libcxx")

ไม่ว่าจะเป็น GCC หรือ Clang นั้นก็เป็นคอมไพเลอร์ แต่จริงๆแล้วมันเป็นโปรแกรมไดรเวอร์ Toolchain นั่นหมายถึงพวกเขาเรียกใช้คอมไพเลอร์แอสเซมเบลอร์และลิงเกอร์

หากคุณรวบรวมรหัสของคุณด้วยคอมไพเลอร์ C หรือ C ++ คุณจะได้รับการประกอบที่เหมือนกัน ผู้ประกอบจะผลิตวัตถุเดียวกัน ความแตกต่างก็คือไดรเวอร์ toolchain จะให้อินพุตที่แตกต่างกันไปยัง linker สำหรับสองภาษาที่แตกต่างกัน: startups ที่แตกต่างกัน (C ++ ต้องการรหัสสำหรับการเรียกใช้งาน constructors และ destructors สำหรับวัตถุที่มีระยะเวลาคงที่ เฟรมเพื่อรองรับคลี่คลายในระหว่างการประมวลผลข้อยกเว้นตัวอย่าง) ไลบรารีมาตรฐาน C ++ (ซึ่งมีวัตถุของระยะเวลาการจัดเก็บแบบคงที่ที่ระดับเนมสเปซ) และอาจเป็นไลบรารีรันไทม์เพิ่มเติม (ตัวอย่างเช่น libgcc พร้อมโครงสร้างพื้นฐาน

สรุปแล้วมันไม่ใช่คอมไพเลอร์ที่ทำให้เกิดรอยเท้าเพิ่มขึ้น แต่เป็นการเชื่อมโยงของสิ่งที่คุณเลือกใช้โดยการเลือกภาษา C ++

เป็นความจริงที่ว่า C ++ มีปรัชญา "จ่ายเฉพาะสิ่งที่คุณใช้" เท่านั้น แต่ด้วยการใช้ภาษาคุณจะต้องจ่ายให้ คุณสามารถปิดการใช้งานบางส่วนของภาษา (RTTI, การจัดการข้อยกเว้น) แต่แล้วคุณไม่ได้ใช้ C ++ อีกต่อไป ดังที่ได้กล่าวไว้ในคำตอบอื่นถ้าคุณไม่ได้ใช้ไลบรารี่มาตรฐานคุณสามารถสั่งให้คนขับรถออกไป (-, - ตามต้องการ) แต่ถ้าคุณไม่ได้ใช้ฟีเจอร์ใด ๆ ของ C ++ หรือไลบรารีทำไมคุณถึงเลือก C ++ เป็นภาษาโปรแกรม