C 程序因大数组而崩溃答案

【问题标题】：C Program crashing with large arraysC 程序因大数组而崩溃
【发布时间】：2014-07-17 11:51:01
【问题描述】：

我正在尝试运行一个涉及大量计算和值的模拟。

我遇到了一个问题，即大型数组会导致程序在声明任何变量之前崩溃。我不确定这是由于我的代码还是由于我的操作系统拒绝运行程序。

导致程序崩溃的代码是：

long double adsorption[2][4][5][10001]

这个数组应该使用大约 10^6 字节，而 SIZE_MAX 是 10^19，所以我很困惑它为什么会崩溃。（任务管理器中的程序是 64 位的）

我在具有 12 Gb 内存的 Windows 7 64 位上运行，其中 10 Gb 通常是免费的。编译器是 MinGW-w64

抱歉，如果这是非常基本的，我来自物理背景，不是编码！

干杯

【问题讨论】：

堆栈（大多数编译器在其上放置局部变量）通常有一个位数的可用兆字节数。例如，在 Windows 上，它通常是一个单兆字节，而如果 long double 是 80 位，那么您的数组等至少是 400 万字节（几乎 4 MB），如果 long double 是 128 位，则远远超过 6 MB .
如果你把它声明为一个局部变量，那么它通常会被分配到栈上，栈的大小是有限的，所以你会得到一个栈溢出。
你能解释一下为什么你有这么多维度的数组，也许我们可以提供一个更好的选择。当前答案提到malloc，但很可能 2 x 4 x 5 x 10001 数组不是最好的方法。还有long double？我认为从来没有需要

标签： c arrays gcc

【解决方案1】：

adsorption 正在堆栈上分配，它必须溢出堆栈。因此错误。

使用malloc 和family 在heap 上分配大块数据。

编辑

或者让它成为静态的——@Matt McNabb 谢谢！ :-)

【讨论】：

【解决方案2】：

这是堆栈溢出。

牢记这一点；

1 byte =    n bits
1 kb   = 1024 bytes = 2^10 bytes
1 mb   = 1024 kb    = 2^20 bytes
1 gb   = 1024 mb    = 2^30 bytes
1 tb   = 1024 gb    = 2^40 bytes

假设 gcc 中的默认堆栈大小为（根据this webpage）；

Linux：1.8MB | 1,872KB | 1,916,928 bytes
Windows：1MB | 1,024KB | 1,048,576 bytes

扩展 rohit 的答案（最初我只是想写评论，但写评论的内容太多了，我最后有一个解决方案），如果你的数组有3,200,320 bytes | 3,125KB | 3MB

每个平台上堆栈溢出的大小是；

Linux：3,125KB - 1,872KB = 1,253KB | 1,283,072 bytes 溢出。
Windows：3,125KB - 1,024KB = 2,101KB | 2,151,424 bytes 溢出。

要让 gcc 用更大的堆栈编译你的程序，比如 8MB，你可以这样做；

gcc file.c -Wl,--stack,8388608

并且程序不应该溢出，因为在将数组放入堆栈后，您会留下：

8,388,608 - 3,200,320 = 5,188,288 bytes | 5,066KB | 4.9MB 的堆栈空间。

【讨论】：

【解决方案3】：

2*4*5*10001 = 400,040 个元素。双精度表示每个元素 8 个字节。而 400,040 * 8 = 3,200,320 字节

3,200,320 字节大小超出了要处理的堆栈内存大小。

【讨论】：

【解决方案4】：

局部变量隐含地具有自动存储持续时间，因此它们被有效地放置在空间有限的堆栈中。要么用 static 限定符声明你的数组，将它移到全局范围内，在任何函数之外（所以现在它隐含 静态存储持续时间，哪些变量放在数据段上，请注意 static 在此context 意味着完全不同的东西，所以不要在那里“显式”），或者使用 <stdlib.h> 标头中的 malloc 或 calloc 函数在堆上分配它（如果数组索引的大小已知运行，则特别有用-时间）。

请注意，C99 还具有可变长度数组 (VLA)，其中索引的大小由运行时确定，但仅限于自动存储持续时间。

【讨论】：