使用 size_t 声明最大数组

Question

我想声明一个非常大的数组。我发现数组的最大大小是size_t，它被定义为UINT_MAX，

所以当我编译这个时，我写了这样的代码

int arr[UINT_MAX];

，它说数组维度溢出，

但是当我这样写时，

size_t s = UINT_MAX;
int arr[s]; 

它可以正确编译。 有什么区别

Answer 1

第一个错误：size_t 不一定是 unsigned int，因此它的最大值可能与 unsigned int 的值不同 (UINT_MAX< /代码>);此外，在 C++ 中，要获取有关类型限制的信息，应使用 std::numeric_limits。

#include <limits>

size_t s=std::numeric_limits<size_t>::max();

第二个错误：你永远不会得到这么大的数组；由于 size_t 需要能够表示任何对象的最大大小，因此它可能应该足够大以表示一个与应用程序可用的整个地址空间一样大的对象，但尝试分配这么大的大小对象需要将整个地址空间专用于它，这是不可行的；此外，您请求的 int 数组那么大，这意味着它将是 UINT_MAX*sizeof(int) 字节大，这可能约为 4 倍整个地址空间 - 显然是无意义的 - 顺便说一句 sizeof(arr) 将无法表达此类对象的大小，并且通常指针甚至无法到达该数组的顶部。编译器会检测到这些错误并阻止您这样做。

此外，我推断您正在尝试在堆栈上分配该内容，该内容通常比应用程序可以使用的所有内存小得多，并且一般来说，在那里分配大数组并不是一个好主意（您应该使用堆）。

第三个错误：分配所有内存没有意义。如果你有很大的内存需求，你应该在堆上分配东西，而不是在堆栈上，并且只分配与操作系统和其他应用程序一起运行所需的内存（如果你正在工作，最后一个考虑因素不适用）在嵌入式系统上，您是唯一正在运行的应用程序）。

C++ 中的第二个片段甚至不应该工作，因为，如果该东西在堆栈上分配，那么您将变得非标准，因为它将是一个 VLA（在 C99 中可用，但被当前和下一个 C++ 标准强烈拒绝） 。然而，在这种情况下，分配该数组的代码是在运行时使用的（VLA 通常在维度上不固定），因此对编译器的检查并不明显（尽管我认为这可以很容易地被优化器，如果 VLA 语义与常规数组没有不同，则可以优化 VLA 并尝试创建常规数组 => 这将因我所说的相同原因而失败）。

长话短说：分配所有内存（您甚至无法寻址）是没有意义的，尤其是在堆栈上。使用堆并只分配您需要的内容。如果您有特殊要求，您应该研究操作系统提供的特殊虚拟内存功能。

Answer 2

你这是在拖延错误。

在这两种情况下，您都需要大约 16GB* 的连续内存，这在 32 位计算机上是不可能的。

您的第一次尝试是对大小进行硬编码，并且您的编译器足够好，可以提前告诉您它不会成功。

您的第二次尝试是使用大小变量，它绕过了编译器警告，但当您尝试运行程序时它仍然会失败。

*关于典型架构

Answer 3

size_t s = UINT_MAX;
int arr[s];  

除非将 s 声明为 const，否则不会编译。另请注意，UINT_MAX 是数组的潜在最大大小。实际上它不会让你声明一个大小超过几百万的数组。那是因为静态和自动并且任何内存都是有限的

Answer 4

你使用什么编译器？在 VC++ 上，我在这两种情况下都会遇到错误（将 s 更正为 const 后）。即使它确实编译了，也会导致未定义的行为，因为 UINT_MAX * sizeof(int) 肯定不适合您的进程的地址空间，而且整数值本身会溢出并导致尺寸值错误。

Answer 5

size_t s = UINT_MAX;
int arr[s];

表示 arr 是一个可变长度数组 (VLA)。我认为 C++ 标准不允许这样做。如果使用编译，我会期望出现警告

g++ -ansi -pedantic -std=c++98

另外，想一想， arr 需要 UINT_MAX * sizeof( int ) 字节数。那是相当大了！

Answer 6

对于每个无符号整数类型，最大值应用-1 表示。例如，在 64 位系统上，以下代码

unsigned char uchar_max = -1;
printf("%u\n", uchar_max);
unsigned int uint_max = -1;
printf("%u\n", uint_max);
unsigned long ulong_max = -1;
printf("%lu\n", ulong_max);
size_t sizet_max = -1;
printf("%lu\n", sizet_max);

返回：

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