c++ - 数组是如何分配的？

Question

Noob在这里，我有2个问题。

1）当创建这样一个int a[10]这样的数组时，系统如何为数组设置内存？即系统是否连续分配十个 1 字内存（在堆中？）。char a[10] 呢？还是用户定义的类型？

2）动态分配呢？如 int *a = new int[10]; 这个数组在内存中是如何设置的？（与问题 1 类似的问题）。

Answer 1

C++ 标准不保证这种行为——它甚至没有提到堆栈或堆。

但通常，当您调用函数时，堆栈帧会被推送到足够大的堆栈以包含该函数的所有自动变量（以及其他对象，例如其返回值）。因此，如果您考虑该功能foo：

void foo() {
  int x;
  std::string str;
}

当这个函数被调用时，栈顶被推上去，所以有足够的空间存放 aint和 a std::string。这些类型的大小是实现定义的，标准对它们进行了一些限制，但您可以将它们视为sizeof(int)字节sizeof(std::string)。

现在，当您的函数中有一个数组时，例如int a[10]，该函数的堆栈帧将包含足够的空间 10int秒或10*sizeof(int)字节。此帧大小直接烘焙到您的可执行文件中 - 当调用该函数时，堆栈将增加该大小。

当你做动态分配时，比如int* a = new int[10]，你是在堆中分配 10 ints 的空间，或者10*sizeof(int)，。但是，您已将堆栈帧增加了一些量，即sizeof(int*). 指针对象本身存储在堆栈上，但int它指向的 s 在堆上。

std::string请注意，在第一个示例中，您可能想知道如果 an可以具有可变长度，如何将堆栈帧大小烘焙到可执行文件中。这是因为std::string对象本身具有固定大小，sizeof(std::string)但很可能会进行某种动态分配来管理其内部表示 - 这种内部表示将在堆上。

Answer 2

1. 您将10 * sizeof(type)在堆栈上获得一个字节存储块（假设没有发生溢出），因此内存中的每个元素都是连续的并且大小相同，这就是数组元素的指针运算有效的原因。一旦超出范围，此内存将被释放。请注意，不一定会为您初始化此内存。在 的情况下int[10]，它将包含垃圾，而不是 0。

2. 它是一样的，但元素在免费存储，而不是堆栈上。new如果无法分配内存，则抛出异常。new[]也可以超载。一旦delete[]被调用，这个内存就会被释放，这就是为什么类似的东西std::vector通常是一个更好的选择，因为当向量超出范围时它会释放它，在其他一些方面使用它更容易。