C中的动态数组不使用malloc吗？

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C中的动态数组不使用malloc吗？

我一直想知道如何逃脱这个问题：

int main(int argc, char **argv) {
    printf("%p %s %d\n", &argv[1], argv[1], strlen(argv[1]));
    char copy[strlen(argv[1]) + 1];
    strcpy(copy, argv[1]);
    printf("%p %s %d\n", ©, copy, strlen(copy));
    return 0;
}

字符数组copy仍然被分配，并且程序正常运行，打印出原始值和拷贝值。而且Valgrind没有抱怨任何问题。

我以为在C语言中没有办法使用动态数组而不使用malloc。我错了吗？

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在C语言中，即使在出现“可变长数组”（Variable Length Arrays）之前，由于gcc和C99的存在，也有一种动态分配堆栈（自动）内存的方法：alloca()。根据BSD man page中对于alloca的介绍，它在AT&T Unix的Version 32V中被引入（1979年）。所以它已经存在了相当长的时间。

然而，当分配可能较大的内存时，alloca被认为是有问题的。但是，感谢你的回答，但这并不完全正确。你个人试过了吗？程序通常可以使用的堆栈空间远远超过“几百个字节”。当然，我们始终需要注意机器的限制，但假设alloca()比sbrk()更受限制，这是不合理的。

所以为什么alloca被认为是有问题的呢？主要原因是它在堆栈上分配内存，而不是在堆上。由于堆栈空间是有限的，如果分配的内存较大，可能导致堆栈溢出（stack overflow）。而且，由于alloca分配的内存是在函数调用时分配的，当函数返回时，这些内存就会被释放，可能导致悬空指针（dangling pointers）的问题。

那有没有解决alloca的问题的方法呢？解决方法之一是使用malloc来替代alloca。malloc分配的内存是在堆上，而不是在堆栈上，因此可以避免堆栈溢出的问题。另一种解决方法是使用可变长数组（Variable Length Arrays，VLA）。VLA是C99标准中引入的特性，它允许在函数内部动态地分配数组，而不需要使用alloca。使用VLA可以避免悬空指针的问题，并且更加安全和可靠。

尽管alloca在一些情况下可能存在问题，但在一些小规模的内存分配中仍然可以使用。然而，为了避免潜在的问题和不确定性，更好的选择是使用malloc或VLA来动态分配内存。

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在C语言中，动态数组是一种常见的数据结构，允许在运行时根据需要改变数组的大小。然而，标准的C语言（C90）并不支持动态数组，这给开发者带来了一定的困扰。

幸运的是，C99引入了一种新的特性，即可变长度自动数组（Variable-length automatic arrays）。这种特性允许在声明数组时使用非常量表达式作为数组的长度。在C99标准中，这样声明的数组会在声明时分配存储空间，并在当前作用域结束时释放。

然而，C99并不是所有编译器都完全支持的，因此GCC提供了对C90和C++的扩展，允许在这些版本中使用可变长度自动数组。这样，即使在旧版本的编译器中，开发者也能够利用可变长度自动数组的便利。

下面是一个使用可变长度自动数组的示例代码：

#include 
void printArray(int size, int array[size]) {
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    printf("%d ", array[i]);
  }
  printf("\n");
}
int main() {
  int n;
  printf("Enter the size of the array: ");
  scanf("%d", &n);
  int array[n]; // 可变长度自动数组的声明
  printf("Enter %d elements: ", n);
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    scanf("%d", &array[i]);
  }
  printf("The array is: ");
  printArray(n, array);
  return 0;
}

在上面的示例代码中，我们首先从用户那里获取数组的大小n，然后声明一个可变长度自动数组array来存储用户输入的元素。最后，我们调用printArray函数来打印数组的内容。

通过使用可变长度自动数组，开发者可以方便地根据需要动态分配和使用数组。这种特性不仅提高了代码的灵活性，还减少了手动内存管理的工作量。

总结起来，C语言中没有原生支持动态数组的特性，但通过可变长度自动数组的使用，我们可以在C99标准及其扩展的编译器中实现类似的功能。通过动态数组，开发者可以更加灵活地处理数据，并减少手动内存管理的复杂性。

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动态数组在C语言中没有使用malloc函数的原因是因为变长数组最早是作为GCC的扩展功能出现的，但后来也被C99标准所采纳。变长数组仍然是在堆栈上分配的，因此将它们设定为“巨大”被认为是不好的风格（而且将来可能会出问题）。

变长数组在C语言中没有使用malloc函数的解决方法是避免使用变长数组，因为它们容易导致堆栈溢出的问题。尽管可以通过了解目标平台的堆栈限制并加以考虑来减少风险，但是在实际中，代码往往会超出目标平台的范围。此外，即使有一些静态检查器（如Coverity）可以计算程序的总堆栈消耗的上限，但在存在变长数组等情况下可能无法准确计算。因此，最好避免使用这种功能，尽管每个规则都有例外。

作者同意上述观点，他经常使用递归来实现简单和方便的解决方案，但是对于大型不确定的堆栈模式，需要额外的考虑。

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