Wie deklariere ich ein großes Array in C, wenn der Stapelspeicher begrenzt ist?

Erwägen, ein großes Array auf dem Stapel zu deklarieren

Bei der Arbeit mit großen Arrays in C entsteht häufig eine Herausforderung, wenn versucht wird, Arrays zu deklarieren, die den verfügbaren Stapelspeicher überschreiten. Dieses Problem tritt in Fällen auf, in denen die Array-Größe die vom Betriebssystem und Compiler zulässige maximale Stapelgröße überschreitet.

Im bereitgestellten Szenario, in dem ein eindimensionales Array vom Typ Double mit 4.200.000 Elementen deklariert wird (z. B. , double n[4200000]) darf der Compiler keine Fehler melden. Bei der Ausführung könnte das Programm jedoch aufgrund von unzureichendem Stapelspeicher beendet werden. Dies wird auf die Zuordnung aller Array-Elemente auf dem Stapel zurückgeführt, was zu einem Stapelüberlauf führen kann.

Trotz der Empfehlung, aus Leistungsgründen keine großen Arrays auf dem Stapel zu deklarieren, erfordert das Szenario häufigen Zugriff auf bestimmte Array-Elemente (z. B. n[234], n[46664]), was die Verwendung einer Array-Struktur erfordert, die eine schnellere Suche ermöglicht.

Es gibt zwar keine direkte Methode, um ein so großes Array auf dem Stapel zu deklarieren, aber eine Alternative Der Ansatz umfasst die Zuweisung eines Zeigers auf das Array im Stapel und die Zuweisung eines Teils des Speichers auf dem Heap. Diese Technik hat mehrere Vorteile:

1. Sie ermöglicht die Deklaration großer Arrays, die die Stapelbeschränkungen überschreiten.
2. Der Zeiger kann bequem auf dem Stapel gespeichert werden, während das Array selbst zugewiesen wird der Heap.

Um diesen Ansatz zu implementieren, kann man den folgenden Code verwenden:

<code class="cpp">double *n = new double[4200000];</code>

Der Zugriff auf Elemente mit diesem Zeiger (z. B. n[234]) ist nicht schneller als Zugriff auf Elemente aus einem kleineren Array, das auf dem Stapel deklariert ist (z. B. double n[500]).

Eine noch effektivere Alternative ist die Verwendung von Vektoren:

<code class="cpp">std::vector<int> someElements(4200000);</code>

Vektoren bieten indizierten Zugriff zu Elementen mit vergleichbarer Geschwindigkeit, wenn die Optimierung angewendet wird (-O3), und bietet gleichzeitig Vorteile bei der Speichersicherheit. Bei der Verwendung von Vektoren ist es wichtig, auf die richtige Speicherverwaltung zu achten, um Lecks zu vermeiden.

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