大数组大小的分段错误

Question

以下代码在 2Gb 机器上运行时出现分段错误，但在 4GB 机器上运行。

int main()
{
   int c[1000000];
   cout << "done\n";
   return 0;
}

数组的大小只有 4Mb。 c++ 中可以使用的数组大小是否有限制？

Answer 1

您可能只是在这里遇到堆栈溢出。 数组太大，无法放入程序的堆栈区域； 大多数主流桌面/服务器操作系统上的用户空间代码的堆栈增长限制通常为 8 MiB 或 1 MiB。 （普通的 C++ 实现使用 asm 堆栈进行自动存储，即非static局部变量数组。这使得在函数返回或异常通过它们传播时可以免费地释放它们。）

如果你动态分配数组你应该没问题，假设你的机器有足够的内存。

int* array = new int[1000000];    // may throw std::bad_alloc

但请记住，这将需要您手动delete[]数组以避免内存泄漏，即使您的函数通过异常退出。 在现代 C++ 中强烈反对手动 new/delete，更喜欢RAII 。

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更好的解决方案是使用std::vector<int> array （ cppreference ）。 如果您知道它会增长多大，您可以为 1000000 个元素保留空间。 甚至将其resize为默认构造它们（即零初始化内存，与声明没有初始化器的普通 C 样式数组不同），例如std::vector<int> array(1000000)

当std::vector对象超出范围时，它的析构函数将为您释放存储空间，即使这是通过父函数捕获的子函数中的异常发生的。

Answer 2

在 C 或 C++ 中，本地对象通常分配在堆栈上。 您在堆栈上分配了一个大数组，超出了堆栈可以处理的范围，因此您得到了stackoverflow。

不要在堆栈上本地分配它，而是使用其他地方。 这可以通过使对象成为全局对象或将其分配到全局堆上来实现。 如果您不使用来自任何其他编译单元的全局变量，则可以。 为确保这不会意外发生，请添加静态存储说明符，否则只需使用堆。

这将在作为堆的一部分的 BSS 段中分配。 由于它在静态存储中，因此如果您没有另外指定，它的初始化为零，这与包括数组在内的局部变量（自动存储）不同。

static int c[1000000];
int main()
{
   cout << "done\n";
   return 0;
}

非零初始化器将使编译器在 DATA 段中分配，这也是堆的一部分。 （并且数组初始值设定项的所有数据都将在可执行文件中占用空间，包括所有隐式尾随零，而不仅仅是 BSS 中零初始化的大小）

int c[1000000] = {1, 2, 3};
int main()
{
   cout << "done\n";
   return 0;
}

这将在堆中的某个未指定位置分配：

int main()
{
   int* c = new int[1000000];  // size can be a variable, unlike with static storage
   cout << "done\n";
   delete[] c;            // dynamic storage needs manual freeing
   return 0;
}

Answer 3

此外，如果您在大多数 UNIX 和 Linux 系统中运行，您可以通过以下命令临时增加堆栈大小：

ulimit -s unlimited

但要小心，记忆是一种有限的资源，强大的力量伴随着巨大的责任:)

Answer 4

在这种情况下，您的数组正在堆栈上分配，尝试使用 alloc 分配相同大小的数组。

Answer 5

因为您将数组存储在堆栈中。 您应该将其存储在堆中。 请参阅此链接以了解堆和堆栈的概念。

Answer 6

您的普通数组在堆栈中分配，并且堆栈限制为几兆字节，因此您的程序会出现堆栈溢出并崩溃。

最好的方法可能是使用堆分配的基于std::vector的数组，它几乎可以增长到整个内存的大小，而不是你的普通数组。

在线尝试！

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
   std::vector<int> c(1000000);
   std::cout << "done\n";
   return 0;
}

然后你可以像往常一样访问数组的元素c[i]和/或获取它的大小c.size() （ int元素的数量）。

如果您想要具有固定维度的多维数组，请混合使用std::vector和std::array ，如下所示：

在线尝试！

#include <vector>
#include <array>
#include <iostream>

int main() {
   std::vector<std::array<std::array<int, 123>, 456>> c(100);
   std::cout << "done\n";
   return 0;
}

在上面的示例中，您得到的行为几乎与分配普通数组int c[100][456][123];相同。 （除了向量在堆而不是堆栈上分配），您可以像在普通数组中一样访问元素c[10][20][30] 。 上面的这个示例还在堆上分配数组，这意味着您可以将数组大小增加到整个内存大小，而不受堆栈大小的限制。

要获取指向向量中第一个元素的指针，请使用&c[0]或仅c.data() 。

Answer 7

可能还有另一种对我有用的方法！ 您可以通过更改数组的数据类型来减小数组的大小：

    int main()
        {
        short c[1000000];
        cout << "done\n";
        return 0;
        }

或者

  int main() 
  {
      unsigned short c[1000000];
      cout << "done\n";
      return 0;
  }