为什么我的数组指针溢出堆栈

Question

我的C++程序有一个非常大的const数组，应该在堆上分配，但由于某种原因，它会破坏我的堆栈。它是这样的：

Foo.h

#pragma once
#include <vector>
struct Data
{
short id;
std::vector<short> points;
Data(short i, std::vector<short> p) : id(i), points(p) {}
}
class Foo
{
private:
short id;
std::vector<Data> data;
public:
Foo(short i, std::vector<data> d) : id(i), data(d) {}
};

阵列.h

#pragma once
#include "Foo.h"
const int ARRAY_LENGTH = 1058;
static const Foo *ARRAY = new Foo[ARRAY_LENGTH]
{
Learnset(1, std::vector<Data>({
Data(1, std::vector<short>({151, 489, 435, 65, 282, 355, 92})),
Data(8, std::vector<short>({286})),
Data(19, std::vector<short>({595})),
Data(26, std::vector<short>({417, 201})),
[...]
})),
[...]
}

这个数组基本上充当程序的数据库。我知道是这个数组导致了溢出，因为如果我注释掉大部分，程序运行得很好。

更奇怪的是，当我使用sizeof进行检查时，程序报告数组有4个字节长，就像我预期的那样，所以我认为程序可能试图在将数组移动到堆之前在堆栈上构建数组，我不确定是否是我使用向量造成的。我不知道如何改正。

Answer 1

导致堆栈溢出的原因是vector<Data>构造函数的初始值设定项列表将在堆栈上构建。

当初始化命名空间范围的静态变量时，编译器将发出初始化该变量的初始化例程。在这种情况下，您使用operator new[]并提供用于初始化数组的值(我假设Learnset应该是Foo(。为了构造初始化数组的Foo对象，例程必须调用Foo的构造函数，传递您提供的参数。反过来，必须首先(在堆栈上(构造这些参数。

因此，为了初始化数组的第一个元素，编译器必须为向量(在堆栈上(创建short的初始化器列表，构造向量(在栈上(，将其传递给Data的构造函数，对每个Data对象执行此操作以创建初始化器列表。然后调用向量构造函数，这会生成一个巨大的初始值设定项列表，该列表在传递给vector<Data>的构造函数之前存在于堆栈中。

如果你在一个真正受堆栈约束的平台上，你可能需要让你的构造函数constexpr，或者避免通过初始化器列表进行初始化，因为初始化器列表会消耗与其大小成比例的堆栈空间。

但是，为什么要使用指针来动态分配数组，而不只是使用数组类型呢？如果使用std::array<Foo, ARRAY_LENGTH>甚至Foo ARRAY[ARRAY_LENGTH]，数组将只存在于数据段中，而不是动态分配。如果您的构造函数是constexpr，那么它甚至可能是编译时评估的。如果没有对其进行编译时评估，那么堆栈消耗仍然是一个问题。