为什么大型静态数组会产生seg-fault，但动态不会？ （C ++）

Question

以下代码给出了分段错误：

bool primeNums[100000000]; // index corresponds to number, t = prime, f = not prime

for (int i = 0; i < 100000000; ++i)
{
    primeNums[i] = false;
}

但是，如果我将数组声明更改为动态：

bool *primeNums = new bool[100000000];

我没有遇到段错误。我有一个大致的想法，为什么会这样：在第一个例子中，内存被放在堆栈上，而在动态情况下，它被放在堆上。

你能更详细地解释一下吗？

Answer 1

bool primeNums[100000000];

用完了所有stack空间，因此，由于没有足够的堆栈空间来分配大尺寸的静态数组，因此会出现分段错误。

动态数组在heap上分配，因此，不容易得到分段错误。动态数组是使用C ++中的new创建的，它将调用operator new来分配内存，然后调用构造函数来初始化已分配的内存。

有关operator new工作原理的更多信息，请参阅以下标准[new.delete.single]：

  

必需的行为：

     

将非空指针返回到适当对齐的存储（3.7.3），或否则抛出bad_alloc异常。此要求绑定在此函数的替换版本上。

     

默认行为：

     

- 执行循环：在循环内，该函数首先尝试分配所请求的存储。是否未指定尝试是否涉及调用标准C库函数malloc。

     

- 如果尝试成功，则返回指向已分配存储的指针。否则，如果set_new_handler（）的最后一个参数是空指针，则抛出bad_alloc。

     

- 否则，该函数调用当前的new_handler（18.4.2.2）。如果被调用函数返回，则循环重复。

     

- 当尝试分配所请求的存储成功或被调用的new_handler函数未返回时，循环终止。

因此使用带有new的动态数组，当没有足够的空间时，它会默认抛出bad_alloc，在这种情况下，当您的数组大小时，您将看到异常而不是分段错误是巨大的，最好使用动态数组或标准容器，如矢量。

Answer 2

bool primeNums[100000000];

此声明在stack space中分配内存。堆栈空间是在启动应用程序时分配的内存块。它通常在几千字节或兆字节的范围内（这取决于语言实现，编译器，操作系统和其他因素）。

此空间用于存储本地和静态变量，因此您必须温和且不要过度使用它。因为这是一个堆栈，所有分配都是连续的（分配之间没有空的空间）。

bool *primeNums = new bool[100000000];

在这种情况下，分配的内存是堆。这是无空间的，可以分配大量的新内存。

Answer 3

某些编译器或操作系统会限制堆栈的大小。在Windows上，默认值为1 MB，但可以更改。

Answer 4

在第一种情况下，你在堆栈上分配内存：

bool primeNums[100000000]; // put 100000000 bools on stack

for (int i = 0; i < 100000000; ++i)
{
    primeNums[i] = false;
}

然而这是堆上的分配：

bool *primeNums = new bool[100000000]; // put 100000000 bools in the heap

并且由于堆栈（非常）受限，这就是segfault的原因