Question

我想编写一个C代码来查看静态和动态分配之间的区别。

这是我的想法，但它没有用。

它只是初始化一个大小为10的数组，但是分配100个元素而不是10.然后我会初始化另一个足够大的数组，希望能够替换90个元素。不属于array1[10]，我打印出100的{{1}}元素。

array1

我希望得到的是使用静态分配时的前10个元素以外的垃圾，之后，我将使用malloc和realloc来确保100个元素正确存在。但不幸的是，似乎内存足够大，以至于100个元素的其余部分都不会被替换！

我尝试在linux上运行代码并使用＆＃34; ulimit＆＃34;限制内存大小，但它也没有。

有什么想法吗？

Answer 1

C实际上没有对数组进行任何边界检查。这取决于操作系统，以确保您访问有效的内存。

从数组边界外部访问是未定义的行为，来自c99 draft standard部分附件J.2 J.2未定义的行为包括以下几点：

数组下标超出范围，即使某个对象显然可以使用给定下标（如左边的表达式a [1] [7]给出声明int a [4] [5]）（6.5.6）。

在此示例中，您将声明基于堆栈的数组。访问越界将从已分配的堆栈空间获取内存。目前未定义的行为不利于您，因为没有Seg故障。它的程序员负责在用C / C ++编写代码时处理边界条件。

Answer 2

当您访问array1[10]及更高的索引值时，程序将继续写入相邻的内存位置，即使它们不属于您的阵列。在某些时候，您可能会尝试访问被禁止的内存位置，但只要您查看操作系统为您的程序提供的内存，就会运行。但结果将无法预测。例如，可能会损坏属于程序中另一个变量的数据。如果没有其他变量“已正确分配”该内存位置，那么当您返回读取它时，您所写的值仍然会存在。（这似乎是您发布的特定案例中发生的情况。）

所有这一切，我都不清楚这与静态和动态内存分配之间的潜在差异有什么关系，因为你只是在程序中进行了静态分配而且你故意引入了一个bug。

Answer 3

你做在array1的前10个元素后获取垃圾。元素9之后的所有数据不应被视为由堆栈分配，并且可以随时写入。当程序打印出array1的100个元素时，您可能会看到for循环的残余，因为这两个数组是彼此相邻分配的，通常都没有被写过。如果这是在一个更大的程序中实现的，那么其他数组可能占用这两个示例数组之后的空间。

Answer 4

更改内存大小无法解决您的问题，因为当您创建两个阵列时，第二个阵列应该在内存后第一个阵列。

您的代码应该按照您的想法执行，并且在我的计算机上执行。这是我的输出： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 ...

您运行代码的操作系统是什么？（我在linux 64bit上）。

无论如何，正如每个人都告诉你的那样，不要在真正的程序中执行此操作。在数组外部编写是一种未定义的行为，可能导致程序崩溃。

Answer 5

写出超出数组的范围将证明什么都没有，并且没有明确定义。通常，调用未定义的行为没有任何巧妙或有趣的内容。你唯一能做到的就是随机崩溃。

如果您想知道变量的分配位置，您必须查看地址。这是一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main (void)
{
  int stack;
  static int data = 1;
  static int bss  = 0;
  int* heap = malloc(sizeof(*heap));

  printf("stack: %p\n", (void*)&stack);
  printf(".data: %p\n", (void*)&data);
  printf(".bss:  %p\n", (void*)&bss);
  printf(".heap: %p\n", (void*)heap);
}

这应该打印4个截然不同的地址（.data和.bss可能彼此相近）。要确切知道某个内存区域的起始位置，您需要检查一些链接描述文件或使用特定于系统的API。一旦知道了存储区的偏移量和大小，就可以确定变量是否存储在其中一个不同的内存段中。

显示静态和动态分配之间差异的C代码

5 个答案: