当尝试声明一个大数组时出现分段错误和核心转储

Question

在我的C程序中，当我尝试分配这个数组的值时：

double sample[200000][2];

我遇到了段错误。但是当我使用以下命令时：

double sample[20000][2]

它可以工作！！这些索引值有限制吗？

- james

Answer 1

看起来你试图为200,000 x 2 = 400,000个双精度值预留空间，每个double占用8个字节，因此你试图预留约3.2兆字节。

尽管你的计算机可能有几个G的内存，但每个进程和线程的堆栈空间都是有限制的，可能被限制在1或2兆字节。所以你不能分配3兆字节，否则会崩溃。

要解决这个问题，你需要改用动态内存，使用malloc函数。
这将让你从堆空间中分配内存，而堆空间比栈空间更加充足。

使用malloc的方法如下：

double (*sample) [200000];
s = malloc(sizeof(*sample) * 2); 
sample[0][0] = 0.0;
sample[1][199999] = 9.9;

- abelenky

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@ZanLynx：您说得部分正确，我忘记了一层级别的间接性（*）。现在已经修复。 - abelenky

我必须同意@ZanLynx，我不明白你的分配代码是如何工作的。 - Shafik Yaghmour

我用一个我试过的代码示例修改了你的代码示例。 - Zan Lynx

@ZanLynx，这还是错误的，因此 200000 的double类型将在自动存储中，而较小的第二维将是动态的，这绝对不是最初的意图。 - Shafik Yaghmour

@ShafikYaghmour：自动存储？不是的。在上面的代码中，sample是一个指向包含200,000个双精度浮点数的数组的指针。malloc(sizeof(*sample)*2)请求动态分配这两个数组，总共有400,000个双精度浮点数。 - Zan Lynx

Answer 2

你很可能正在溢出堆栈，因为在大多数现代实现中，它们是自动变量，将分配在具有有限大小的堆栈上。

例如，在visual studio中，默认情况下堆栈大小为1MB，但可修改。这里有一个更完整的典型堆栈大小列表here：

SunOS/Solaris   8172K bytes
Linux           8172K bytes
Windows         1024K bytes
cygwin          2048K bytes

如果你有大量数据需要分配，一种替代堆栈的方法是使用malloc进行动态分配。 C FAQ提供了一个关于如何动态分配多维数组？的好参考，可以修改它们的双重示例以适用于 double 。

#include <stdlib.h>

double **array1 = malloc(nrows * sizeof(double *));
for(i = 0; i < nrows; i++)
   array1[i] = malloc(ncolumns * sizeof(double));

- Shafik Yaghmour

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只是一些关于栈的注释：一些系统具有“无限”堆栈大小，因为它会根据需求增长。但是当线程被添加时，堆栈突然具有固定大小，因为每个堆栈需要一个唯一的位置，并且很快就会遇到相邻的内存分配问题。 - Zan Lynx

我该如何修改堆栈大小？我在这里使用gcc编译器。 - james

@james 你用的是什么操作系统？ - Shafik Yaghmour

@James：「我该如何修改堆栈大小？」这是错误的问题。正确的问题应该是「我该如何避免在堆栈上分配内存？」 - abelenky

@DanielKamilKozar：我认为标准没有定义最小尺寸。例如，在16位计算机上，您将受到64KB对象的限制。然而，这曾经是一种常见的C编程环境。 - Zan Lynx