VLA 和通过 malloc 进行动态内存分配有什么区别？

Question

我很好奇：

两者有什么区别：

const int MAX_BUF = 1000;
char* Buffer = malloc(MAX_BUF);

和：

char Buffer[MAX_BUF];

Answer 1

• 案例 1：在

   char Buffer[MAX_BUF];
  

  Buffer 是一个大小为MAX_BUF 的数组。分配技术称为VLA。

• 案例 2：在

  const int MAX_BUF = 1000;
  char* Buffer = malloc(MAX_BUF);
  

  Buffer 是一个指针，它分配了一个大小为MAX_BUF 的内存，即1000。

而且，数组不与指针相同，而C-FAQ has a Very Good collection detailing the reasons。

在可用性和行为方面的主要区别是：

1. (1) 在堆栈上，通常^注意，而 (2) 在堆上，总是。
2. (1) 分配后大小固定，(2) 可以调整大小。
3. (1) 在调用封闭函数时分配，并且具有块作用域 OTOH，(2) 在运行时动态分配内存，返回的内存具有从分配到释放的生命周期。
4. (1)分配的内存不需要由程序员管理，而在(2)所有malloc()d内存应该是free()d。 ^{[礼貌：Giorgi]}

---

^{注意：Wiki}

^{例如，GNU C 编译器为堆栈上的 VLA 分配内存。}

Answer 2

除了其他人所说的之外，我将在内存管理方面添加一些信息。

1) 主要区别在这里：

const int MAX_BUF = 1000;
char* Buffer = malloc(MAX_BUF);

您需要手动管理分配的内存，例如，使用完后释放Buffer。忘记free它（或释放它两次）可能会导致麻烦。

2) 第二种情况：

char Buffer[MAX_BUF];

你不需要释放任何东西。它会自动销毁。因此，您避免了处理内存的任务——这很好。 您应该尝试始终评估您需要哪种方法。

一些要点。

• 由于第二个是在堆栈上分配的，因此在需要创建大型数组时也采用第一种方法 - 因为堆上通常有更多可用内存。
• 此外，如果您在方法中使用第二种方法创建数组，则对象的生命周期将是该方法 - 您将无法在该方法之外使用该数组。而动态分配则并非如此。

Answer 3

char* Buffer = malloc(MAX_BUF);

创建一个char指针Buffer，通过malloc动态分配MAX_BUF字节的内存并使Buffer指向分配空间的开始。此内存在堆上分配。

char Buffer[MAX_BUF];

创建一个大小为MAX_BUF 的数组Buffer，最多可容纳MAX_BUF 个字符。请注意，您正在创建 Variable Length Array（C99 中引入的功能），因为 MAX_BUF 是一个变量。这个数组可以在栈上创建。

Answer 4

最显着的区别是范围。 VLA 数组仅在声明它的范围内有效，而动态数组在程序中的任何地方都可用，直到您调用 free()。

在实践中，VLA 可能比动态内存更快，以防编译器为 VLA 使用堆栈分配。然而，C 标准并未指定分配 VLA 的位置。

（编译器理论上可以在堆上分配一个 VLA，但是编译器也将负责清理。我认为不存在任何这样的解决方案。我使用的每个编译器总是在堆栈。）

这意味着 VLA 不适合保存大量数据：您将面临堆栈溢出的风险。但是，当您使用动态内存时，这不是问题。

VLA 不具有与动态数组相同的可移植性，因为非常旧的编译器不支持 VLA。理论上，新的 C11 编译器也不必支持 VLA，尽管在这一点上，我知道没有编译器愚蠢到放弃这种支持。

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比较/总结：

• 当本地数据量较小时应使用 VLA，因为它们具有快速的分配时间和自动清理功能。
• 数据量大时应使用动态数组，防止堆栈溢出。
• 当数据需要在函数执行后持续存在并且在程序的其他地方可用时，应使用动态数组。
• 当您有特殊和/或不合理的可移植性要求时，应使用动态数组。