c - 数组类型和使用 malloc 分配的数组之间的区别

Question

今天我正在帮助我的一个 friend 编写一些 C 代码，我发现了一些奇怪的行为，我无法向他解释为什么会发生这种情况。我们有一个包含整数列表的 TSV 文件，每行有一个 int。第一行是列表的行数。

我们还有一个带有非常简单的“readfile”的 c 文件。第一行被读取到n，行数，然后有一个初始化:

int list[n]

最后是 n 和 fscanf 的 for 循环。

对于小 n(直到 ~100.000)，一切都很好。但是，我们发现当 n 很大(10^6)时，会发生段错误。

最后，我们将列表初始化改为

int *list = malloc(n*sizeof(int))

一切都很好，即使 n 非常大。

有人可以解释为什么会这样吗？当我们开始使用 list = malloc(n*sizeof(int)) 时，是什么导致了 int list[n] 的段错误？

Answer 1

这里有几个不同的部分在起作用。

首先是声明数组为的区别

int array[n];

和

int* array = malloc(n * sizeof(int));

在第一个版本中，您要声明一个具有自动存储持续时间的对象。这意味着只要调用它的函数存在，数组就会存在。在第二个版本中，您将获得具有动态存储持续时间的内存，这意味着它将一直存在，直到使用 free 显式解除分配。

第二个版本在这里工作的原因是 C 通常如何编译的实现细节。通常，C 内存被分成几个区域，包括堆栈(用于函数调用和局部变量)和堆(用于 malloced 对象)。堆栈的大小通常比堆小得多；通常它大约是 8MB。因此，如果您尝试使用

分配一个巨大的数组

int array[n];

那么你可能会超出堆栈的存储空间，导致段错误。另一方面，堆通常有很大的大小(比如，系统上有多少空间可用)，因此 malloc 一个大对象不会导致内存不足错误。

一般来说，要小心 C 中的可变长度数组。它们很容易超过堆栈大小。首选 malloc 除非您知道大小很小或者您确实只需要短时间的数组。