int main() 中的内存限制

Question

我需要在一项任务中制作一个大数组（超过 10^7）。

我发现如果我在 int main 中执行此操作，代码将无法正常工作（程序将在执行 cout“进程返回 -1073741571 (0xC00000FD)”之前退出）。

如果我在外面做，一切都会奏效。

（我正在使用 Code::Blocks 17.12）

// dont work
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N = 1e7;

int main() {
    int a[N];
    cout << 1;
    return 0;
}

// will work
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N = 1e7;
int a[N];

int main() {
    cout << 1;
    return 0;
}

所以我有问题：

-为什么会这样？

-如何在 int main() 中定义数组？ （实际上，如果我在 int main() 中使用相同大小的向量，一切都会正常工作，这很奇怪）

Answer 1

问题是您的数组实际上非常大。假设 int 是 4 个字节，10 000 000 个整数将是 40 000 000 个字节，大约为 40 Mb。在 Windows 中，最大堆栈大小为 1Mb，在现代 Linux 上为 8Mb。由于局部变量位于堆栈中，因此您将 40mb 数组分配到 1mb 或 8mb 堆栈中（如果您分别在 windows 或 linux 中）。所以你的程序用完了堆栈空间。如果是全局数组，则可以，因为全局变量位于程序的 bss(data) 段中，该段具有静态大小并且不会改变。在 std::vector 的情况下，您的数组分配在动态内存中，例如在堆中，这就是你的程序没有崩溃的原因。如果您不想使用 std::vector ，您可以在堆上动态分配一个数组，如下所示

int* arrayPtr = new int[N]

然后你需要使用删除操作符释放未使用的动态分配内存：

delete arrayPtr;

但在这种情况下，您需要知道如何使用指针。或者，如果您希望它不是动态的并且仅在 main 中，您可以像这样将您的数组设为 main 静态（我认为 99.9% 这会起作用?，我认为您需要尝试）

int main() {static int arr[N];return 0;}

将位于数据段中（如全局变量）

Answer 2

有四种主要类型的内存是 C++ 程序员感兴趣的：stack、heap、static memory 和 memory of registers。

在

const int N = 1e7;

int main(){int a[N];}

stack 内存已部署。

这种类型的内存在大小上通常比heap 和static memory 更受限制。 因此，返回错误代码。

需要运算符new（或在heap中分配内存的其他函数）才能使用heap：

const int N = 1e7;
int main(){int* a = new int[N]; delete a;}

通常不会显式使用运算符new。

std::vector 使用heap（即它使用new 或下面的较低级别）（与std::array 或C-style array 相对，例如int[N]）。 正因为如此，std::vector 通常能够保存比std::array 或C-style array 更大的数据块。

如果你这样做

const int N = 1e7;
int a[N];

int main(){}

static memory 被使用。 它的大小通常比stack 内存少。

最后，您在int main(){int a[N];} 中使用了stack，在int a[N]; int main(){} 中使用了static memory，在int main(){std::vector<int> v(N);} 中使用了heap，因此得到了不同的结果。

对大数组使用heap（通过std::vector 或运算符new，上面给出了示例）。