c/c++中一个类似 a[2] 的数组引发的一些思考

系统管理员 2022-03-20 10:08 169阅读 0赞

今天写了如下几行代码：

其中CutTaskLine 是一个结构体，

M\_TASK\_MAX是

\#define M\_TASK\_MAX 4096

CutTaskLine CutItemD_out[M_TASK_MAX];
    
    memset(CutItemD_out, 0x00, sizeof(CutTaskLine)*M_TASK_MAX);

上面这两行代码是在一个一个函数内使用的，编译无错误，运行崩溃，调试出现stack overflaw

遇见这样的问题我就有点疑问：

**疑问1.CutTaskLine CutItemD\_out\[M\_TASK\_MAX\] 这不是个静态数组么？静态数组不是存放在静态存储区的么？为什么又和栈扯上关系（其他代码没有问题）？**

**疑问2. \#define和const有何区别？**

**疑问3. c.c++各存储区大小是多少？**

对于这个问题我又重新看了一下资料：

**1.一个C/C++编译的程序占用的内存分类：**

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分  
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其  
操作方式类似于[数据结构][Link 1]中的栈。  
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回  
收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。  
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的  
全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另  
一块区域。 - 程序结束后由系统释放。  
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

通过一些简单的测试得出结论：

**疑问一解释：**

**CutItemD\_out** 不是静态数组，加上static关键字才可以成为静态数组，静态数组定义后编译器会自动初始化为0，而普通数组编译器则不进行初始化，会是一个随机值。

静态数组是存放在静态存储区的。

**CutItemD\_out**不是静态数组，而是一般数组，内存分配是在栈上的（这里按照内存分类我也不是很清楚可以把数组分为几种，目前只知道静态数组，动态数组），栈的大小是很小的，所以才会产生栈溢出错误

**疑问二解释：**

1.效果-《高质量C++/C编程指南》

C++ 语言可以用const 来定义常量，也可以用\#define 来定义常量。但是前者比后者有更多的优点：  
（1） const 常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换可能会产生意料不到的错误（边际效应）。  
（2） 有些集成化的调试工具可以对const 常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。规则5-2-1：在C++ 程序中只使用const 常量而不使用宏常量，即const 常量完全取代宏常量。

2.实现机制

宏是预处理命令，即在预编译阶段进行字节替换。const常量是变量，在执行时const定义的只读变量在程序运行过程中只有一份拷贝（因为它是全局的只读变量，存放在静态存储区的只读数据区。根据c/c++语法，当你声明该量为常量，即告诉程序和编译器，你不希望此量被修改。 程序的实现，为了保护常量，特将常量都放在受保护的静态存储区内。凡是试图修改这个区域内的值，都将被视为非法，并报错。 这不能理解为凡是字符串都是放在静态存储区域的。这个跟数据类型没有关系，而是这个量是变量还是常量的问题。例如，一个字符串变量就是可以被修改的。 这种静态存储区域的保护机制是由编译器实现的，而非存储该值的内存的电器属性。换言之，实质上内存永远都可以被用户随意修改，只是编译器给用户的代码注入了一些自己的保护代码，通过软件手段将这段内存软保护起来。这种保护在汇编级别可以轻松突破，其保护也就无效了。）。

3.用法区别

define宏定义和const常变量区别：  
1.define是宏定义，程序在预处理阶段将用define定义的内容进行了替换。因此程序运行时，常量表中并没有用define定义的常量，系统不为它分配内存。const定义的常量，在程序运行时在常量表中，系统为它分配内存。  
2.define定义的常量，预处理时只是直接进行了替换。所以编译时不能进行数据类型检验。const定义的常量，在编译时进行严格的类型检验，可以避免出错。3.define定义表达式时要注意“边缘效应”，例如如下定义：  
\#define N 2+3 //我们预想的N值是5，我们这样使用N，int a = N/2; //我们预想的a的值是2.5，可实际上a的值是3.5原因在于在预处理阶段，编译器将 a = N/2处理成了 a = 2+3/2；这就是宏定义的字符串替换的“边缘效应”因此要如下定义：\#define N (2+3)。const定义表达式没有上述问题。const定义的常量叫做常变量原因有二：const定义常量像变量一样检查类型；const可以在任何地方定义常量，编译器对它的处理过程与变量相似，只是分配内存的地方不同

**疑问三解释：**

堆是不连续的内存区域（因为系统是用链表来存储空闲内存地址，自然不是连续的），堆大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存，而在32位和64位下的堆则可以得到2G和无限内存（一般不会用到16T），所以堆的空间比较灵活，比较大。

栈是一块连续的内存区域，大小是操作系统预定好的，windows下默认栈大小是1M

在默认情况下，全局静态储存可以得到2G。

参考文章：[https://my.oschina.net/mavericsoung/blog/143962\#comments][https_my.oschina.net_mavericsoung_blog_143962_comments]

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[https_my.oschina.net_mavericsoung_blog_143962_comments]: https://my.oschina.net/mavericsoung/blog/143962#comments