静态数组仅在类定义内溢出堆栈（段错误 11），否则不会......？

Posted 2023-02-21

【中文标题】静态数组仅在类定义内溢出堆栈（段错误 11），否则不会......？

【英文标题】：Static array overflows stack (seg fault 11) only when inside class definition, but not otherwise...?

【发布时间】：2017-04-14 17:56:52

【问题描述】：

我想分配一个大的静态数组（--想避免动态分配，例如使用 std::vector，甚至使用'new'，所以我可以保证物理地址是连续的并且可以预取有效地）。我的数组大小由外部因素决定，但它们是提前知道的——在这个例子中，我总是需要 3211264 个元素。

如果我只是分配一个浮点数组，一切正常：

    #include <iostream>
    #include <cstdlib>

    using namespace std;

    float f[3211264];

    int main()
    
      for(int i = 0; i < 3211264; i++) 
         f[i] = rand();

      for(int i = 0; i < 3211264; i++) 
         cout << f[i];
    

但是，如果我将数组包装在一个类中，则会导致 Seg 错误：

    #include <iostream>
    #include <cstdlib>

    using namespace std;

    class T
    
      public:
        T();

      private:
        float f[3211264];
    ;


    T::T()
    
        for(int i = 0; i < 3211264; i++)
            f[i] = rand();

        for(int i = 0; i < 3211264; i++)
            cout << f[i];

    

    int main()
    
        T myT;
    

这个内存是如何分配的，当我将数据包装在一个类中时，它有什么不同的原因吗？

我希望类开销最小，并且任何基于对象的重新对齐或填充最多只能是页面侧（4K），对吗？对我来说，这个类主要是为了可读性和组织性，但如果它会对性能产生重大影响，我会放弃它并声明一堆全局变量......

我的编译器信息：

配置为：--prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.2.1

Apple LLVM 版本 7.3.0 (clang-703.0.29)

目标：x86_64-apple-darwin15.6.0

线程模型：posix

【问题讨论】：

什么是sizeof(T);？取该值并确定您的程序有多少可用的堆栈空间。

在第一个示例中，f 在堆栈中不。这就是它不超过堆栈的原因。

数组的元素在内存中是连续的，即使是动态分配的。

在连续点上：仅适用于虚拟地址，而不是物理地址，这是硬件预取器关心的...

float f[3211264] 的大小为 12.25 MB。静态内存可以处理那么多数据。堆栈内存不能，除非您在链接器设置中调整堆栈大小。

【参考方案1】：

在将数组设为类成员的代码中，它不是静态分配的。如果你说：

static T myT;

虽然我不敢相信静态分配它会给你带来任何显着的性能提升。