Prime 发电机溢出？ C++

Question

我正在编写一个使用eratosthenes 筛子生成素数的生成器。我已经让它生成低于 521102 的素数，但任何更高的数字都会导致程序崩溃。这是我的代码。

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
    int long MAX_NUM = 1000000;
    int long MAX_NUM_ARRAY = MAX_NUM+1;
    int Num_Array [MAX_NUM_ARRAY];
    std::fill_n(Num_Array, MAX_NUM_ARRAY, 3);
    int long sieve_prime = 2;
    int long sieve_prime_constant = 0;
    Num_Array [0] = 1;
    Num_Array [1] = 1;



    while (sieve_prime_constant <= MAX_NUM_ARRAY)
    {
        if (Num_Array [sieve_prime_constant] == 1)  
        {

            sieve_prime_constant++;
        }

        else
        {
        Num_Array [sieve_prime_constant] = 0;  
        sieve_prime=sieve_prime_constant; 
            while (sieve_prime<=MAX_NUM_ARRAY - sieve_prime_constant)  
            {
                sieve_prime = sieve_prime + sieve_prime_constant;
                Num_Array [sieve_prime] = 1;
            }

            if (sieve_prime_constant <= MAX_NUM_ARRAY)
            {
                sieve_prime_constant++;
                sieve_prime = sieve_prime_constant;
            }
        }
    } 
return 0;
}

我将 MAX_NUM 设置为 1000000，但它不起作用。但正如我之前所说，低于 521102 的数字确实有效。我需要能够测试更高的数字。我的问题是什么，我该如何解决？

非常感谢！

感谢您的回复。我尝试了动态分配数组的解决方案。在某种程度上，它运作良好。将 MAX_NUM 设置为 5 亿左右后，我在运行程序时收到此错误...

在抛出 'std::bad_alloc' 的实例后调用终止 什么（）：std::bad_alloc

此应用程序已请求运行时以不寻常的方式终止它。 请联系应用程序的支持团队了解更多信息。

拥有 5 亿的屋顶已接近可接受，但更高还是更好？ 还有其他想法吗？

Answer 1

假设您在 Windows 上，您的堆栈太小（默认为 1MB），无法在堆栈帧中容纳以下变量：

int Num_Array [MAX_NUM_ARRAY];

你应该在堆中分配它：

int *Num_Array = new int[MAX_NUM_ARRAY];
...
delete[] Num_Array;

Answer 2

也许是因为你正在破坏堆栈。将数组移出main() 函数怎么样？

#define MAX_NUM = 1000000;
#define MAX_NUM_ARRAY (MAX_NUM + 1)
int Num_Array[MAX_NUM_ARRAY];

int main()
{
    // etc.
    return 0;
}

Answer 3

您使用 std::fill_n 的事实表明您实际上是在编写 C++，而不是 C。

您可以通过使用真正的 bool 数组而不是 int 数组来大大减少程序的内存消耗。由于您使用的是 C++，因此您可以使用 std::vector<bool> 获取布尔数组。与bool[n] 不同，std::vector<bool>(n) 只占用 n 位（bool[n] 可能占用 8n 位，或者您的机器/编译器上的最小对齐方式，而您的 Num_Array[n] 实际上占用 32n 位，因为您正在使用用于存储布尔值的 32 位整数）。

其他 cmets 建议您将此值存储在堆上而不是堆栈上。 std::vector<bool> 会自动为您完成。