C++ 性能剖析 （三）：Heap Object对比 Stack (auto) Object
通常认为，性能的改进是90 ~ 10 规则， 即10%的代码要对90%的性能问题负责。做过大型软件工程的程序员一般都知道这个概念。
然而对于软件工程师来说，有些性能问题是不可原谅的，无论它们属于10%或是90%，都是“必须”改进的。这里就讲讲其中的一个问题：用heap还是用stack的问题。
Java， C#，和JavaScript的程序员一般都不用管自己创建的object是在heap里还是在stack里，因为对于这些语言，object 只能“生活在”heap里。这无疑对于程序员来说简单了许多。但是对于C++程序员来说，你可以选择三处来创建object:
- 程序的data section
- 工作堆栈
- Heap
Object 因该生活在哪里？这个问题必须由应用的属性来决定，有时是没有选择的，比如对于动态产生的全程变量，只有活在heap里，别无它途。
然而，一旦我们有选择，比如临时的，作为复杂数据的载体的object,答案是清楚的：应该首选stack. 比如下面简单的例子：
// heap vs stack test
double HeapVsStack(bool heap, int loop, int &result)
{
if (heap)
{
clock_t begin = clock();
for(int i = 0; i < loop; ++i)
{
intPair *p = new intPair(1,2);
result += p->ip1 + p->ip2;
delete p;
}
clock_t end = clock();
return double(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC;
}
else
{
clock_t begin = clock();
for(int i = 0; i < loop; ++i)
{
intPair p = intPair(1,2);
result += p.ip1 + p.ip2;
}
clock_t end = clock();
return double(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC;
}
}
程序中黑体放大的部分是要测量的“应用逻辑”，上方在heap中创建了一个intPair，用完后delete掉。下方在stack里定义一个同样的auto变量，用完后无须care.
对这个程序作下列简单测试调用：
int result = 0;
printf("Heap time: %f \n", HeapVsStack(true, 100000, result));
printf("Stack time: %f \n", HeapVsStack(false, 100000, result));
我不得不调用100000次，原因是它们的耗时差别实在太大了：stack 的用例不到10000次以上都显示0ms.
测试结果，heap用了300ms, stack用了5ms， 相差60倍。
结论：
1） 如果应用逻辑容许，用 stack-based auto 变量，千万不用 heap 变量.
2） 如果需要大量用heap,建议用std::vector来当作自己的 heap 简单管理器用。避免直接地，大量地用heap来创建 ad-hoc object.
3） 有些临时计算用的class可以考虑禁止在heap中生成，见http://stackoverflow.com/questions/1941517/explicitly-disallow-heap-allocation-in-c 文章。
2014-8-23 西雅图
