Pourquoi les piles sont-elles de taille limitée alors que les tas semblent illimités ?

Limites de la taille de la mémoire de la pile : considérations techniques

La pile, une structure de données fondamentale en informatique, se caractérise généralement par sa taille limitée par rapport à le tas. Bien que le tas offre une allocation de mémoire apparemment illimitée, la taille de la pile est généralement limitée à environ 1 Mo. Cela soulève la question : quels facteurs techniques contribuent à cette disparité ?

Selon une hypothèse, la taille restreinte du stack proviendrait de sa complexité de gestion inhérente par rapport au tas. La pile nécessite des emplacements mémoire continus pour son fonctionnement. Contrairement au tas, il ne peut pas allouer de mémoire de manière aléatoire selon les besoins, mais doit plutôt réserver des adresses virtuelles à cet effet. Plus l'espace d'adressage virtuel réservé est grand, moins de threads peuvent être créés.

Par exemple, dans une application 32 bits avec un espace d'adressage virtuel de 2 Go, une taille de pile de 2 Mo (comme dans pthreads) limite le nombre maximum de threads à 1024. Cette limitation peut devenir problématique pour les applications comme les serveurs Web qui nécessitent un grand nombre de threads. Augmenter la taille de la pile à 100 Mo, sans allouer immédiatement la totalité de la quantité, réduirait davantage la limite de threads à environ 20. De telles contraintes peuvent gêner même les applications GUI simples.

Curieusement, la même limitation persiste sur 64 bits. plates-formes, où il y a suffisamment d’espace d’adressage virtuel. Pour expliquer cela, certains spéculent que les « meilleures pratiques de pile » établies ont influencé le manque de prise en charge des grandes piles sur les systèmes 64 bits. Les développeurs sont habitués à allouer des objets volumineux sur le tas et à augmenter manuellement la taille de la pile si nécessaire. En conséquence, le besoin perçu d’une prise en charge « énorme » de la pile n’est pas apparu sur les architectures 64 bits.

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