C++中的动态数组声明

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++中的动态数组声明

【英文标题】：dynamic array declaration in c++

【发布时间】：2018-03-28 12:00:02

【问题描述】：

我见过两种在 C++ 中声明动态数组的方法。一种是使用 new 运算符：

int *arr = new int [size];

和其他直接声明：

int arr[size];

注意：这里注意 size 是一个变量，其值将由用户在运行时提供。 问题是在 C++ 中声明动态数组的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

第二个不是标准C++，它是一个编译器扩展（一些编译器支持）

@Gaurav Sahu 有什么问题？

您能具体说明您的问题吗？

第二种语法是有效的 C 但不是 C++。这两件事有不同的含义，C++ 结构被翻译成 C 为 `int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * size)。 C 构造不能直接转换为 C++。

为什么不使用 std::vector-std::array？

【参考方案1】：

假设您的问题是“什么更好？”。

第二种，直接创建数组，在栈上创建数组，第一个在堆上。第二种称为可变长度数组 (VLA)，它是非标准 C++ 且不可移植，但在 C 中它是标准的。 GNU C++ 编译器支持这一点，但其他编译器不支持这一点。在内部，数组的分配方式与 alloca(POSIX)/__builtin_alloca(GNU) 一样，它扩展了堆栈帧。 variadic-length-array 可以粉碎你的堆栈（可能会产生一个 SIGSEGV，但也可能会破坏其他数据），而 new-operator 会抛出一个可捕获的异常。 （但是，使用递归函数可以粉碎你的堆栈以​​同样的方式......）。当您知道大小相对较小时，使用 VLA 并不是一个坏习惯。当需要多次分配数组时（VLA 的分配比堆上的分配更快），VLA 甚至可以提高性能。由于 VLA live 在堆栈上，它不需要是 freed/deleted，它会在函数退出时自动释放。 这适用于 GNU 编译器：VLA 确实在销毁时调用析构函数，但分配给 alloca/__builtin_alloca 的内存将在函数结束时释放，因为内存（分配给 malloc）已释放free。

作为结论，我认为new 的分配更适合大多数问题。但是 VLA 有利于函数中的本地快速内存分配。没有可移植的方法从函数返回 VLA（无需通过程序集进行破解）（您可以从函数返回具有恒定大小的数组，但需要在签名中指定）。为此，有std::array 和std::vector，我建议使用它而不是手工制作的内存管理（分配new 和delete 或Cs malloc 和free），它没有被释放当引发异常时。如果您需要使用此类函数，则内存管理应始终嵌套在类的构造函数和析构函数中。当对象超出范围时，总是会调用析构函数，因此不会发生内存泄漏。

你不能用 VLA 和 new/delete 做的一件事是快速调整大小。甚至std::vector 也不使用它。它是通过 C 函数 realloc 完成的，它试图将缓冲区保持在原位。当你需要这个时，你可以轻松地设计一个类似std::vector 的类，它应该在析构函数中调用free。要销毁调用element.~T() 的元素，其中T 是element 的类型。

但是std::vector 试图通过分配具有额外空间的缓冲区来提高调整大小的性能。

【讨论】：

alloca 既不是标准 C++ 也不是 C

【参考方案2】：

这两种方法的主要区别是第一种从Free-store(Heap)分配内存，第二种从堆栈分配。事实上，第二个不好用，因为堆栈内存与堆相比在空间上非常有限。同样，第一条语句显然返回指向分配内存中第一个元素的指针，而第二条语句返回数组本身。