问大型数组、std::vector和堆栈溢出

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正如@Ajay的回答和@Cornstalks注释正确指出的那样，通过在数组上使用static或constexpr限定符，可以完全避免堆栈和堆

const static std::array<float, 1000000> a1 = {}; // OK
constexpr    std::array<float, 1000000> a2 = {}; // OK in C++11 onwards

这会将数组存储在内存的data initialized部分(good explanation here)。const仅用于禁止修改a1，并不是避免堆栈溢出所必需的。声明为constexpr的变量也会自动为const，因此不需要限定符。

注意:您也可以通过使数组成为全局变量来实现static的效果，尽管我不建议这样做。

程序堆栈溢出

如果您的数据是非静态的，那么当元素数量非常大时，您应该使用std::vector (或其他类型的堆分配的内存)。

std::array<float, 1000000> a = {};   // Causes stack-overflow on 32-bit MSVS 2015
std::vector<float> v(1000000);       // OK

这是因为默认堆栈大小约为1MB，100万个浮点数需要约4MB。堆的大小受系统可用内存(RAM)的限制。More on the stack and heap here。

std::vector的缺点是它比std::array慢一点(堆内存分配、释放和访问都比堆栈慢)，而且它的大小不是固定的。但是，您可以将std::vector声明为const，以防止自己(或其他人)意外更改其大小或元素。

const std::vector<float> v = {...}; 

现在，为什么你的std::vector会导致堆栈溢出还是个谜。然而，当std::vector在堆上分配它的元素时，它也在堆栈上分配一个指针(32位上为4字节，64位上为8字节)。因此，如果一次拥有超过250,000个std::vector，这也会导致堆栈溢出(在64位系统上为大约125,000)。

编译器堆栈溢出

像任何程序一样，编译器分配内存-其中一些内存将在堆栈上。MSVC上编译器堆栈溢出的官方错误是Fatal Error C1063。

鉴于您的调试器行为异常，我的建议是尝试通过手动将代码拆分成模块化单元并单独编译来隔离有问题的代码。有可能是因为少量的代码消耗了大量的堆栈，例如通过递归生成大量的函数。

或者，您的代码可能本质上非常复杂，因此它自然需要比堆栈拥有的内存更多的内存。在这种情况下，拆分代码仍然是有好处的，但您也可以尝试使用increasing the default stack size of MSVC。

改进你的代码

为了改进你的代码，你可以试着把你的数据分成块。例如，您可以:读入大约256KB的数组，处理它，将数组写回文件，然后移到下一个256KB。您可以进一步选择块的大小小于L1缓存的大小(以便可以一次存储所有数据)，这将通过最小化缓存未命中来提高性能。

备注

1. MSVS 2015 (更新2)在编译时产生内部编译器错误

#include "stdafx.h“#include int main() { constexpr std::array a= {}；return 0；}

static const变体运行得很好，如果我将a移出main (使其成为全局变量)，那么它也会运行得很好。

• 没有chkstk.asm是不寻常的。我的网站是C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\crt\src\i386\chkstk.asm。如果你错过了它，也许可以尝试重新安装MS Visual Studio.

如果数组的大小是固定的，并且它的元素没有变化，那么实际上就没有必要使用vector。您可以使用std::array、const的数组或constexpr。

constexpr float meanTimeAO[] = { 0.4437f, 0.441f, 0.44206f, 0.44632f, 0.4508f, 0.45425f,...}

指出上述答案中可能忽略的几个问题：

1. “程序在调试时跳过了一些步骤”。OP，你能提供更多关于你的意思的细节吗？也许，您正在调试一个发布版本，并且当您单步执行代码时，您观察到正在执行的代码行并不是您期望下一步执行的代码行(这对于使用编译器的发布版本来说是完全正确的行为optimisations).
2. The问题指出编译器因堆栈溢出而崩溃。而不是执行的程序。所以这个问题是一个编译器的问题。当然，更改代码可能会使编译器不会崩溃，但上面关于在堆栈上分配std::vector的注释与可能导致编译器崩溃的原因无关。

建议:您可以尝试查看您正在使用的编译器版本中是否有任何已知的错误(即查看您的编译器供应商是否发布了可能解决编译器崩溃问题的更新版本)。

此外，特别要注意“它们永远不会改变值或大小”的注释，尝试将数据放入静态常量双数组，而不是std::vectors (甚至是链表)中。一个不变的静态分配的只读链表是一种浪费时间的行为，而你可能只应该使用double[]。静态常量数据在编译/链接时初始化，而不是在运行时初始化，并且存在于它自己的内存区(严格地说，既不是堆栈也不是堆)。