动态分配数组和静态数组的区别

Posted 2023-02-21

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【中文标题】动态分配数组和静态数组的区别【英文标题】：Difference between dynamically allocated arrays and static arrays 【发布时间】：2020-09-18 06:50:01 【问题描述】：

我正在了解动态内存分配，并且我了解到动态数组（当您不知道用户需要多少个元素/声明用户需要的大小的数组时使用像 int *p = new int[n] \\ where n is the user input describing the number of elements 这样的数组）想要。但是，与其那样做，我们为什么不能像这样声明一个静态数组：

int n;
    cout << "Enter the size : " <<endl;
    cin>>n;
    int a[n];

那么在这种情况下动态数组有什么优势呢？我不理解这个概念。

编辑：感谢您的回答。一些用户回应说不允许通过键入 a[n] 来声明数组。但是，为什么我输入以下代码时我的程序运行良好：

int main()
    int n;
    cout << "Enter the size : " <<endl;
    cin>>n;
    int a[n];
    cout << "Enter your numbers : " <<endl;
    for (int i=0;i<=n;i++)
        cin>>a[i];
    
    for (int i=0;i<=n;i++)
        cout<<a[i]<<endl;

【问题讨论】：

int a[n]; -- 这不是有效的 C++。 【参考方案1】：

但是，我们为什么不能像这样声明一个静态数组，而不是这样做：

因为语言规则是这样说的。在 C++ 中，所有变量的大小必须在编译时就知道。

请注意，如果您声明这样的数组（如果在编译时已知大小），则该数组将具有自动存储，而不是静态存储。

那么在这种情况下动态数组有什么好处呢？

优点是动态数组的大小不需要在编译时知道。

此外，自动存储的数量通常非常有限，而动态存储则不然。使用自动存储创建大型数组很有可能导致堆栈溢出。

【讨论】：

但是当我编写以下代码时，程序运行良好。为什么会这样？int main() int n; cout >n;整数 [n]; cout >a[i]; for (int i=0;i @Anon123 该程序格式错误。当一个格式错误的程序编译时，通常要么 1. 编译器实现语言扩展，要么 2. 编译器损坏。在这种情况下，它是 1。如果编译器没有发出诊断消息，那么它不符合 C++ 标准。有时运行良好的程序不是合法的 C++。再举一个例子，从for (int i=0;i<=n;i++) 上面的代码看这个应该是for (int i=0;i<n;i++)。工作正常绝对不能保证正确。【参考方案2】：

现在，人们已经声明int a[n] 不是有效的c++。但也许我可以为您提供您正在寻找的答案。

那么在这种情况下动态数组有什么好处呢？

语法int a[n] 称为VLA（可变长度数组）。这些在 C++ 中是非法的，但在 C 中是允许的。所以让我们关注技术差异，或者说 VLA 的缺点。

让我们先把显而易见的事情弄清楚。 C89 及之前没有 VLA，因此动态分配是分配可变长度内存的唯一方法。

还有一件事，静态数组甚至 VLA 都分配在堆栈上（虽然这是implementation defined，但通常它会在堆栈上）。而动态数组是在堆上分配的。有关堆栈和堆的更多信息，请阅读this

现在，C++ 中禁止 VLA 是有充分理由的。 VLA 可能会导致各种未定义的行为，应该始终避免，除非您确切知道自己在做什么。 “你确切地知道你在做什么”，我的意思是你知道那个 VLA 的 size 参数不会溢出堆栈。

假设 C++ 中允许使用 VLA，您的代码中的这一行-

cin>>n;
int a[n];

如果用户输入大量的n，远远超过堆栈大小怎么办？这是有保证的堆栈溢出。注意到问题了吗？与堆相比，堆栈非常小。这也解释了here 和here

而这是不惜一切代价避免使用 VLA 的主要原因。尽管 VLA 实际上比前面提到的更繁荣。事实上，我总是随身携带与 VLA 相关的 UB 列表，只是有那么多问题。

回到我的观点

应该始终避免使用 [VLA]，除非您确切知道自己在做什么

老实说，你应该永远使用 VLA，你真的不能，因为那甚至不是标准的 C++。但是堆栈分配通常比堆分配快。虽然不是出于人们可能认为显而易见的原因。阅读this。所以有时，如果您使用 C（不是 C++），唯一安全使用 VLA 的时间是当您知道int a[n] 中n 的最大大小不溢出堆栈并且 VLA 的声明位于您当前声明它的范围的顶部。 alloca（在 c99 之前是使用 VLA 的唯一方法）的创建者似乎同意。

摘自here-