Pourquoi C# conserve-t-il une taille de pile par défaut relativement petite ?

Explorer la raison de la taille de pile par défaut de 1 Mo en C#

À l'ère actuelle de mémoire physique abondante, il est curieux de savoir pourquoi la taille de pile par défaut de C# (1 Mo pour les processus 32 bits et 4 Mo pour les processus 64 bits) est si petite. Une compréhension plus approfondie de son contexte historique et de ses considérations architecturales pourrait répondre à cette question apparemment dépassée.

Origines historiques

La décision d'utiliser 1 Mo comme taille de pile par défaut est née des considérations de David Cutler et de son équipe lors de la conception de Windows NT. On s'attendait à ce que les programmes natifs allouent généralement de grandes trames de pile pour les chaînes et les tampons, ce qui entraînerait une énorme consommation de ressources. Cette taille traditionnelle est encore utilisée aujourd’hui, même si le mécanisme de gestion de la mémoire de C# a été grandement amélioré.

Mécanisme de mémoire virtuelle

Dans un environnement de mémoire virtuelle avec pagination à la demande, la limite de taille de pile a moins d'impact. La mémoire virtuelle donne l'illusion d'un espace de pile illimité, et la mémoire physique n'est consommée que lorsqu'on y accède réellement. Par conséquent, l’allocation de 1 Mo de mémoire de pile virtuelle n’occupera pas de manière significative les ressources système.

L'impact de l'exception de débordement de pile

Dans les programmes .NET, l'objectif principal de la pile est la compilation juste à temps lors de la compilation JIT. En fonction de la complexité du code et des paramètres d'optimisation, l'espace de pile requis pour la compilation JIT atteint parfois des dizaines de milliers d'octets. Cependant, la limite de 1 Mo garantit qu'il y a suffisamment d'espace libre pour les opérations JIT afin d'éviter de manquer de mémoire et de déclencher des exceptions fatales de dépassement de pile.

Piles validées et non validées

Historiquement, le CLR soumettait la pile du thread au fichier d'échange du système d'exploitation, réservant ainsi de l'espace mémoire virtuelle et physique. Ce processus peut entraîner des pénalités de performances. Cependant, les versions récentes de .NET adoptent une approche de pile non validée, qui réserve uniquement de l'espace mémoire virtuelle et alloue de la mémoire physique uniquement lors de l'accès réel. Ce changement atténue la surcharge de performances imposée par la validation de pile.

Résumé

Bien que la taille de pile par défaut de C# puisse sembler insuffisante compte tenu des capacités matérielles actuelles, son historique, ses mécanismes de mémoire virtuelle, la gestion des exceptions de débordement de pile et les considérations architecturales se combinent pour justifier cette décision. Une taille de pile de 1 Mo (ou 4 Mo) reste un compromis pratique entre performances, consommation de mémoire et fiabilité dans l'écosystème C#.

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