¿Por qué la asignación inicial de C ++ es mucho mayor que la de C?

Cuando se usa el mismo código, simplemente cambiando el compilador (de un compilador de C a un compilador de C ++) cambiará la cantidad de memoria asignada. No estoy muy seguro de por qué es así y me gustaría entenderlo más. Hasta ahora, la mejor respuesta que he obtenido es "probablemente los flujos de E / S", que no es muy descriptivo y me hace preguntarme sobre el aspecto de "no paga por lo que no usa" de C ++.

Estoy usando los compiladores Clang y GCC, versiones 7.0.1-8 y 8.3.0-6 respectivamente. Mi sistema se ejecuta en Debian 10 (Buster), la última versión. Los puntos de referencia se realizan a través de Valgrind Massif.

#include <stdio.h>

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

El código utilizado no cambia, pero si compilo como C o como C ++, cambia los resultados del benchmark Valgrind. Sin embargo, los valores siguen siendo consistentes en todos los compiladores. Las asignaciones de tiempo de ejecución (pico) para el programa son las siguientes:

• GCC (C): 1.032 bytes (1 KB)
• G ++ (C ++): 73,744 bytes, (~ 74 KB)
• Clang (C): 1.032 bytes (1 KB)
• Clang ++ (C ++): 73,744 bytes (~ 74 KB)

Para compilar, utilizo los siguientes comandos:

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

Para Valgrind, ejecuto valgrind --tool=massif --massif-out-file=m_compiler_lang ./compiler-langen cada compilador y lenguaje, luego ms_printpara mostrar los picos.

¿Estoy haciendo algo mal aquí?

El uso del montón proviene de la biblioteca estándar de C ++. Asigna memoria para uso interno de la biblioteca al inicio. Si no enlaza con él, no debería haber ninguna diferencia entre la versión C y C ++. Con GCC y Clang, puede compilar el archivo con:

g ++ -Wl, - main.cpp según sea necesario

Esto le indicará al vinculador que no se vincule con bibliotecas no utilizadas. En su código de ejemplo, la biblioteca C ++ no se utiliza, por lo que no debe vincularse con la biblioteca estándar C ++.

También puede probar esto con el archivo C. Si compila con:

gcc main.c -lstdc ++

El uso del montón volverá a aparecer, aunque haya creado un programa en C.

El uso del montón depende obviamente de la implementación de la biblioteca de C ++ específica que esté utilizando. En su caso, esa es la biblioteca GNU C ++, libstdc ++ . Es posible que otras implementaciones no asignen la misma cantidad de memoria, o es posible que no asignen ninguna memoria (al menos no en el inicio). La biblioteca LLVM C ++ ( libc ++ ), por ejemplo, no realiza asignación de montón al inicio, al menos en mi Linux máquina:

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

El uso del montón es lo mismo que no vincularlo en absoluto.

(Si la compilación falla, es probable que libc ++ no esté instalado. El nombre del paquete normalmente contiene "libc ++" o "libcxx").

Ni GCC ni Clang son compiladores, en realidad son programas de controladores de cadena de herramientas. Eso significa que invocan al compilador, al ensamblador y al enlazador.

Si compila su código con un compilador C o C ++, obtendrá el mismo ensamblado producido. El ensamblador producirá los mismos objetos. La diferencia es que el controlador de la cadena de herramientas proporcionará una entrada diferente al enlazador para los dos lenguajes diferentes: diferentes inicios (C ++ requiere código para ejecutar constructores y destructores para objetos con una duración de almacenamiento estática o local de subprocesos a nivel de espacio de nombres, y requiere infraestructura para la pila marcos para admitir el desenrollado durante el procesamiento de excepciones, por ejemplo), la biblioteca estándar C ++ (que también tiene objetos de duración de almacenamiento estático a nivel de espacio de nombres) y probablemente bibliotecas de tiempo de ejecución adicionales (por ejemplo, libgcc con su infraestructura de desenrollado de pila).

En resumen, no es el compilador lo que causa el aumento de la huella, es la vinculación de las cosas que ha elegido usar al elegir el lenguaje C ++.

Es cierto que C ++ tiene la filosofía de "paga solo por lo que usas", pero al usar el lenguaje, pagas por él. Puede deshabilitar partes del lenguaje (RTTI, manejo de excepciones) pero luego ya no está usando C ++. Como se mencionó en otra respuesta, si no usa la biblioteca estándar en absoluto, puede indicarle al controlador que la omita (--Wl, - según sea necesario) pero si no va a usar ninguna de las funciones de C ++ o su biblioteca, ¿por qué elige C ++ como lenguaje de programación?