数组类型与使用malloc分配的数组之间的差异

今天我在帮助我的一个朋友编写一些C代码，我发现了一些奇怪的行为，我无法解释他为什么会这样。我们有一个包含整数列表的TSV文件，每行都有一个

int

。第一行是列表的行数

我们还有一个c文件，带有一个非常简单的“readfile”。第一行读取到

n

，即行数，然后初始化：

int list[n]

最后是一个带有

fscanf

的for循环

n

对于小n（直到10万），一切正常。然而，我们发现，当n很大（10^6）时，会发生断层

最后，我们将列表初始化更改为

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

即使是非常大的

n

，一切都很好

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有人能解释为什么会发生这种情况吗？当我们开始使用

list=malloc（n*sizeof（int））

时停止的

int-list[n]

segfault的原因是什么？

int-list[n]将数据存储在堆栈中，而malloc将数据存储在堆中

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堆栈有限，没有太多空间，而堆要大得多。

int list[n]

是一个VLA，它在堆栈上而不是在堆上进行分配。您不必释放它（它在函数调用结束时自动释放），而且它分配得很快，但正如您所发现的，存储空间非常有限。必须在堆上分配较大的值。

此声明在堆栈上分配内存

    int list[n]

malloc在堆上进行分配

堆栈大小通常比堆小，因此如果在堆栈上分配太多内存，就会出现堆栈溢出

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另请参见

当您使用

malloc

进行分配时，内存是从堆而不是从堆栈分配的，而堆栈的大小要有限得多

int list[n]

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为堆栈上的

n

整数分配空间，通常非常小。在堆栈上使用内存比另一种方法快得多，但它非常小，如果您执行诸如分配巨大数组或递归太深之类的操作，则很容易使堆栈溢出（即分配太多内存）。您不必手动取消分配以这种方式分配的内存，当数组超出范围时，编译器会执行此操作

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另一方面，

malloc

在堆中分配空间，这通常比堆栈大。您必须在堆上分配更多的内存来耗尽它，但是在堆上分配内存要比在堆栈上慢得多，并且在使用完后，您必须通过

free

手动解除分配它。

这里有几个不同的部分

第一个是将数组声明为

int array[n];

及

在第一个版本中，您将声明一个具有自动存储持续时间的对象。这意味着数组只在调用它的函数存在时存在。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，直到显式地解除分配给

free

第二个版本在这里工作的原因是C通常是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

malloc

ed对象）。堆栈通常比堆小得多；通常是8MB左右。因此，如果您尝试使用

int array[n];

然后，您可能会超出堆栈的存储空间，从而导致segfault。另一方面，堆通常有很大的大小（比如，系统上的可用空间），因此

malloc

ing一个大对象不会导致内存不足错误

一般来说，使用C语言的可变长度数组时要小心。它们很容易超过堆栈大小。首选

malloc

，除非您知道数组的大小很小，或者确实只需要很短的一段时间

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希望这有帮助

假设您的实现中有一个典型的实现，那么很可能：

int list[n]

堆栈上的已分配列表，其中：

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

在堆上分配内存

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在堆栈的情况下，通常会限制它们的增长（如果它们可以增长的话）。在堆的情况下，仍然有一个限制，但这往往很大程度上（广泛地）受到RAM+交换+地址空间的限制，通常至少要大一个数量级，如果不是更多的话。

如果您在linux上，可以将ulimit-s设置为更大的值，这可能也适用于堆栈分配。 当您在堆栈上分配内存时，该内存将一直保留到函数执行结束。如果在堆上分配内存（使用malloc），则可以随时释放内存（甚至在函数执行结束之前）

通常，堆应该用于大内存分配

   int array[n];

这是一个静态分配数组的例子，在编译时数组的大小是已知的。数组将被分配到堆栈上

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

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这是一个动态分配数组的示例，用户在运行时将知道数组的大小。数组将在堆上分配。

“在堆栈上使用内存比另一种方法快得多”，这里您指的是“分配”还是“访问”？好吧，堆栈分配要快得多，但它对访问（读/写）也适用吗？谢谢你的回答！我想知道在速度上是否也有差异？由于引用的局部性的影响，我怀疑堆栈分配的数组访问速度更快，而且

malloc

本身比仅仅碰撞堆栈指针慢得多。但实际上，最好使用更适合手头任务的任何方法；在任何功能之外，它们都会自动关闭

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