如何避免由于内存不足导致的gcc崩溃

在尝试编译一个类时,我继续崩溃gcc(由于内存不足),该类使用在我的类的相应.h文件中定义的许多函数模板.当我开始编译该cpp文件时,我有6.4GB的可用内存:

$ free -mh
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:           9.7G        3.1G        6.5G        260K        212M        6.4G
    Swap:          947M        887M         59M

这是gcc的详细信息:

$ gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.3.0-16ubuntu3' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --with-as=/usr/bin/x86_64-linux-gnu-as --with-ld=/usr/bin/x86_64-linux-gnu-ld --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-16ubuntu3)

这是崩溃前编译该文件时的内存情况:

$ free -mh
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           9.7G        9.6G        113M        352K         58M        816K
Swap:          947M        947M          0B

崩溃细节:

c++: internal compiler error: Killed (program cc1plus)
Please submit a full bug report,
with preprocessed source if appropriate.
See  for instructions.
main.dir/build.make:127: recipe for target 'myclass.cpp.o' failed

有什么我可以做的,以避免这种情况(除了删除模板)？我个人认为6.4GB应该有足够的内存来编译.cpp文件,无论文件有多复杂.在这个想法中我错了吗？

编辑.这是.hpp中的函数原型:

typedef std::shared_ptr ObjectPtr;

template
ObjectPtr InitMap(KeyTypeT key, ValueTypeT value, std::list keyValuePairs); 
template

ObjectPtr ConstructMap(KeyTypeT key, ValueTypeT value, std::list keyValuePairs); // calls InitMap and InitMap

template
ObjectPtr DeduceValue(KeyTypeT key, const ObjectPtr &anyValue, const std::list &keyValuePairs); // calls ConstructMap 

ObjectPtr CreateMap(std::list keyValuePairs); // calls DeduceValue

EDIT2.

这里证明gcc实际上使用6GB进行编译:

Tasks: 295 total,   4 running, 223 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 57.0 us,  2.3 sy,  0.0 ni, 40.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 10208840 total,   138780 free,  9850648 used,   219412 buff/cache
KiB Swap:   969960 total,       28 free,   969932 used.   104132 avail Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND    
 91917 mfonnem+  20   0 6381472 6.029g  14936 R  99.3 61.9   2:50.04 cc1plus    
 90603 mfonnem+  20   0 5300888 1.243g  16796 S   8.6 12.8   5:42.14 java       

编辑3.我将交换内存增加到8GB,现在gcc在尝试编译该文件时使用的内存不到8GB:

top - 00:13:27 up  5:25,  1 user,  load average: 2.55, 2.02, 1.92
Tasks: 298 total,   3 running, 226 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  3.9 us, 16.5 sy,  0.0 ni, 13.4 id, 42.9 wa,  0.0 hi, 23.4 si,  0.0 st
KiB Mem : 10208832 total,   111252 free, 10015484 used,    82096 buff/cache
KiB Swap:  8388604 total,  3069856 free,  5318748 used.     7256 avail Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND    
 25578   20   0 9071708 7.498g    412 R  27.2 77.0   5:27.26 cc1plus  

最后,它报告:

internal compiler error: Segmentation fault
     }
     ^
Please submit a full bug report,
with preprocessed source if appropriate.
See  for instructions.

EDIT4.可以使用clang ++进行编译.

我个人认为6.4GB应该有足够的内存来编译.cpp文件,无论文件有多复杂.在这个想法中我错了吗？

是.C++模板碰巧是"意外"图灵完成(请参阅此内容并阅读Todd L. Veldhuizen C++模板是图灵完整论文).

所以你错了.病态C++程序可以花费任意(甚至无限)的时间和内存来编译(并且编写这样的病态C++程序非常容易).

换句话说,C++程序编写者应该非常谨慎地使用模板和简约.编写爆炸性模板(在模板扩展时具有组合爆炸)非常容易.当您编写模板代码时,您需要说服自己(并且理想情况下,证明)它们的扩展需要线性(或有限的,或至少是合理的)时间和空间,因此您应该估计模板扩展的时间和空间复杂性.

BTW 8千兆字节的RAM今天不是很多.考虑购买更多的RAM,增加交换空间,关闭每个非必要的应用程序(IDE,文字处理器,Web浏览器,JVM,......),禁用调试信息,降低优化级别,编译时(并编译它)命令行).也许升级到GCC 8也许有帮助.也许也尝试Clang.

而且你的模板中可能存在错误(例如,不正确或"无限"的递归或过度扩展).

您可能需要使用GCC C++选项一样-ftemplate-depth(钓模板过度深度).