C++ 编译器如何处理可变长度数组

这似乎是一个初学者的问题，但我对编译器通常创建可变维度数组的方式感兴趣，就像下面的程序一样

#include<iostream>

int main(){
  int n;
  std::cin>>n;
  int a[n];
}

#包括
int main（）{
int n；
标准：cin>>n；
int a[n]；
}

据我所知，在C语言中，所有初始值设定项的值都必须是常量，这样编译器就知道在函数中要保留多少内存，通常是通过减去堆栈指针来容纳数组所包含的元素数

这对我来说很有意义。 然而，我不太理解编译器如何处理上面的程序，因为它似乎与G++（MinGW）一起使用，但是与Cl，微软的C++编译器失败了。我怀疑GCC通过非标准扩展在堆上分配内存，但我不确定这一点

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另外，微软的编译器并不以标准兼容而闻名，所以如果它处理上述程序的方式可能是错误的，我也不会感到惊讶

>没有版本的C++允许可变长度数组。只有C99允许

GCC允许它作为一个扩展

int main(){
  int n;
  std::cin>>n;
  int a[n];
}

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这不是合法的C++。G+接受可变长度数组作为扩展，但VLAs不是C++标准的一部分。它们是GCC支持的C99标准的一部分（我不确定支持的程度），但MSVC不支持。

在C99版本的C标准中，允许使用可变长度数组。但是，它们不允许在任何版本的C++中使用；您将看到一个G++扩展。请注意，Microsoft的C编译器不完全支持C99；由于G++支持C99，所以将VLA支持应用到C++是很容易的。

int main(){
  int n;
  std::cin>>n;
  int a[n];
}

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至于编译器通常如何实现VLAs，它与

alloca（）

（除了它必须保持

sizeof

）的大小相同-编译器保存原始堆栈指针，然后将其调低计算所需的字节数。缺点是函数的进入和退出有点复杂，因为编译器需要存储将堆栈指针重置到的位置，而不仅仅是通过固定常量进行调整。

在运行时用运行时值“减去堆栈指针”绝对没有问题。这就是编译器通常实现可变长度数组的方式。当实际数组大小已知时，它们在运行时“减去堆栈指针”。就这些。（不需要在堆上分配内存，我不知道是什么让您在GCC中怀疑这一点。）

早在VLAs成为语言的一部分之前，这种功能就已经存在了。[non-standard]函数

alloca

正是这样做的。唯一的区别是当函数退出时，

alloca

分配的内存会自动释放，而本地VLA必须遵守标准的基于块的生存期规则。后者根本不是问题，因为块嵌套是以类似堆栈的方式进行的

换句话说，对于运行时值

n

声明

int a[n];

本质上被翻译成

int *a = alloca(n * sizeof *a);

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加上一些额外的家庭数据，以支持

sizeof

等功能（当然，还可以自动恢复封闭块末尾的原始堆栈指针值）。

奇怪的是，Visual Studio至少在C模式下支持它，但会发出警告，因为它不是C89.）我认为还有其他缺点，如果我对分解的记忆是正确的，那么它也会引入堆栈变量引用的开销，因为它们通常是使用当前堆栈指针的增量计算的。如果没有VLA，增量是固定的，但是使用VLA，增量取决于数组的大小（对于数组后面的引用），因此在需要计算时会产生开销。@MatthieuM.，更可能的情况是，它只使用一个额外的寄存器来指向堆栈的顶部frame@bdonlan：我想这取决于寄存器压力（特别是x86 32位…）。感谢您指出这一点，我还没有注意到，如果经常使用它，它可能会被保留在一边。@MatthieuM.，是的，归根结底，您必须保持帧指针，这可能会导致寄存器压力略微增加（但在x86上会显着增加）。

alloca（n*sizeof*a）的+1< C++ >代码> > AlcORA（n*sieof of int）及其所有的花式演绎机制，但您有一个问题：当代码被声明为<代码> int [n] < /Cord>时，<代码> >代码>的类型是什么？这与语言的其他部分不太协调，这大概就是为什么它没有包含在标准中的原因