今天在写代码的时候，偶然发现一个问题：在main函数中定义较大的数组变量，一运行程序就会崩溃。

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1010;    

int main(){
    int arr[N][N];       // 运行时错误：segment fault
    for(int i=1;i<N;++i){
        for(int j=1;j<N;++j){
            arr[i][j]=i*j;
        }
    }
    return 0;
}

segment_fault

但是，当这个数组作为全局变量时，又不会出现这个错误。

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1010;    
int arr[N][N];      // 作为全局变量

int main(){
    for(int i=1;i<N;++i){
        for(int j=1;j<N;++j){
            arr[i][j]=i*j;
        }
    }
    return 0;
}

原本以为是个什么玄学问题，后来搜索相关资料才明白，原来是栈溢出了。

当 int arr[N][N] 定义在函数内时，它是作为局部变量，在栈中分配空间的。而系统中为栈分配的空间都是比较小的（windows中有的是2MB，跟平台也有关），例如这里 N=1010，int的大小为 4Byte，那么arr的空间也接近4MB了，超出了栈的大小，所以才会出现问题（当然，N设置的比较小是不会有问题的）。

那么为了避免栈空间溢出，可以：

  1. 把 arr数组 作为全局变量，在全局区分配空间就不受栈空间大小的限制了；
  2. 使用堆来分配数组空间，例如new动态分配，使用std::vector等（注意，std::array 也是在栈中分配空间的）。

同时，注意到栈使用的是一级缓存，而堆使用的二级缓存，栈的速度是要大于堆的速度的。所以，通过上述案例，可以帮助我们更高效地运用栈，即总结如下：

  • 当数据量小时，可以将其开辟在栈中，提高效率；
  • 当数据量大时，栈中无法存储大量的数据，那么只能存放在堆中。