C++动态大小的静态数组谜题

Question

当我试图向某人解释为什么C++静态数组不能动态调整大小时，我发现gcc并不同意我的说法。考虑到array的维度argc在编译时并不知道，下面的代码是如何编译的呢？

#include <iostream>
int main(int argc, char* argv[]) {
    int array[argc];
    for(int i = 0; i < argc; i++) array[i] = argv[i][0];
    for(int i = 0; i < argc; i++) std::cout << i << ": " << char(array[i]) << std::endl;
    //for(int i = 0; i < 100; i++) { std::cout << i << " "; std::cout.flush(); array[i] = 0; }
    return 0;
}

我使用gcc 4.2.1进行了测试，并指定了-Wall，编译器没有任何反应。如果取消最后一个循环的注释，在将值赋给array[53]时会导致段错误。

我之前在array声明之前和之后放置了保护数组，并用零填充它们，确信程序一定会破坏其堆栈的某些部分，但是gcc重新排列了堆栈上的变量，使我无法观察到任何数据损坏。

显然，我并不试图让这段代码“工作”。我只是想知道为什么gcc认为它可以编译该代码。任何提示或解释都将不胜感激。

更新：感谢所有人的帮助和极快的回复！

- Neil Steiner

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我认为C99允许动态数组：http://bytes.com/topic/c/answers/770297-c99-dynamic-array - Kevin

另一个基本问题是你在使用一个编译器来测试某种语言是否可行。你可以在gcc中指定标准，并要求严格遵守标准（-pedantic？），但你没有这样做，因此允许了编译器扩展。 - David Thornley

Answer 1

可变长度数组（VLAs）是C99的一部分，并且gcc长期支持：

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Variable-Length.html

请注意，虽然在C90和C++代码中使用VLAs是非标准的，但作为扩展功能，gcc支持该特性。

- NPE

Answer 2

那是C99标准的一部分，被称为可变长度数组。但它并不属于C++。

你也可以使用alloca函数，虽然它不是标准的C++函数，但得到了广泛支持。

int main(int argc, char* argv[])
{
    int* array = (int*) alloca( argc * sizeof(int) );
    array[0] = 123;
    // array automatically deallocated here. Don't call free(array)!
}

- Peter Alexander

Answer 3

这些被称为可变长度数组（自C99以来可用），只能声明为自动变量 - 尝试在前面加上static，编译器将拒绝它。这仅涉及使用变量而不是常量偏移量来增加堆栈指针，不会更多。

在可变长度数组引入之前，通过alloca函数在堆栈上分配可变大小的对象。

- Blagovest Buyukliev

Answer 4

可变大小的基于栈的数组是G++扩展，因此在那里完全合法。但是，它们不属于标准。基于栈的数组在大多数实现中确实可以是可变大小的，但标准并未强制执行此项规定。

- Puppy

Answer 5

C++中的数组大小只能使用常量表达式指定。通过非const定义数组大小要么是C99的一部分，要么是GCC强加给我们的可怕扩展。在编译C++代码时，可以使用-pedantic标志来消除大部分GCC扩展。

- user2100815

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你为什么认为这是一个可怕的特性？它允许你通过只分配所需的空间来更有效地使用可用的堆栈空间。 - Blagovest Buyukliev

@Blagovest 你的意思是使用基于堆栈的普通数组吗？那太糟糕了，C社区中的许多人（以及C++社区中的每个人）都这么认为。此外，它永远不会成为C++的一部分，因此这是一个可移植性问题。 - user2100815