Question

GCC如何实现可变长度数组（VLA）？这些数组是否基本上指向动态分配的存储，例如alloca返回的

我能想到的另一个选择是，这样的数组被分配为函数中的最后一个变量，因此在编译时可以知道变量的偏移量。但是，在编译期间，第二个VLA的偏移量将再次不知道。

Answer 1

以下是从some GCC docs for VLA support获取的示例行的分配代码（x86 - x64代码类似）：

char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];

strlen (s1) + strlen (s2) + 1的计算位于eax（GCC MinGW 4.8.1 - 无优化）：

mov edx, eax
sub edx, 1
mov DWORD PTR [ebp-12], edx
mov edx, 16
sub edx, 1
add eax, edx
mov ecx, 16
mov edx, 0
div ecx
imul    eax, eax, 16
call    ___chkstk_ms
sub esp, eax
lea eax, [esp+8]
add eax, 0
mov DWORD PTR [ebp-16], eax

所以它看起来基本上是alloca()。

Answer 2

嗯，基于VLA的限制，这些只是在黑暗中的一些狂野刺伤，但无论如何：

VLA不能：

的extern
struct members
静态
使用未指定的边界声明（保存为函数原型）

所有这些都指向VLA被分配在堆栈上，而不是堆。所以是的，VLA可能是分配新块时分配的堆栈内存的最后一块（块如块范围，这些是循环，函数，分支或其他）。
这也是为什么VLA会增加Stack溢出的风险，在某些情况下会显着增加（警告：例如，甚至不考虑将VLA与递归函数调用结合使用！）。这也是为什么越界访问很可能导致问题的原因：一旦块结束，指向是 VLA内存的任何内容都指向无效内存。
但是好的方面：这也是为什么这些数组是线程安全的（因为线程有自己的堆栈），以及为什么它们比堆内存更快。

VLA的大小不能是：

extern值
零或负面

外部限制非常明显，非零，非负面限制......但是：例如，如果指定VLA大小的变量是带符号的int，则编译器不会产生错误：VLA的评估和分配是在运行时期间完成的，而不是编译时。因此 VLA的大小不能，也不需要在编译时给定 正如MichaelBurr正确地指出的那样，VLA与alloca内存非常相似，其中一个是恕我直言，至关重要的区别：alloca分配的内存在分配点和整个函数的其余部分都是有效的。 VLA是块作用域，因此一旦退出使用VLA的块，就会释放内存：

void alloca_diff( void ) { char *alloca_c, *vla_c; for (int i=1;i<10;++i) { char *alloca_mem = alloca(i*sizeof(*alloca_mem)); alloca_c = alloca_mem;//valid char vla_arr[i]; vla_c = vla_arr;//invalid }//end of scope, VLA memory is freed printf("alloca: %c\n", *alloca_c);//fine printf("vla: %c\n\", *vla_c);//undefined behaviour... avoid! }//end of function alloca memory is freed, irrespective of block scope

GCC如何实现可变长度数组？

2 个答案: