上週的CCF/CSP認證成績出來了，第四題用粗暴的Dijkstra的思想強行遍歷，本來估計能拿個60分，結果爆0分，耿耿於懷。

       我考試用的是C++。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int dis[8000][8000];
    //程式碼
}

       沒記錯的話，當時是因為像上面程式碼一樣在main函式裡面開了個8000*8000的陣列（這道題用Vector來模擬連結串列確實是很省空間的做法，但既然用了O(n^2)的演算法，就不指望能過60分以後的資料了，還有，這篇文章的重心不在怎麼解題，所以我就不放題目了），結果DEV-CPP編譯每次都報溢位，我就想著估計是DEV-CPP的問題吧，畢竟我平時用的都是CodeBlocks。當時還仔細算了下:

8000*8000*4/1024/1024≈244 MB.

       8192*8192*4/1024/1024≈256 MB.

       題目給了256MB的記憶體，能開8192*8192的陣列，只開8000*8000怎麼樣都不應該爆空間吧。於是開著100*100的小陣列，將各種可能的樣例測試通過後，我就提交了程式碼，提交前刻意把100*100的改回8000*8000，想盡可能地蹭分。

結果——這道題0分了。

我不服，於是我用CodeBlocks將程式碼重新敲了一遍……吶，結果如下，看來不是程式碼編輯器配置的問題了。

再之後，改成1000*1000也會溢位。不科學啊？我以前刷過一些OJ，也開過百萬級別的陣列而且沒有報錯過啊！我立刻查了幾道曾經在hduoj上提交的題目的程式碼，陣列都是這麼開的：

#include<iostream>
using namespace std;
int dis[8000][8000];
int main()
{
    //程式碼
}

區別很明顯，開成全域性陣列。改了重新碼了一遍的程式碼，編譯一下，果然通過了。提交了程式碼，也果然是我預計的60分（別說我沒追求），空間使用也在估計的範圍左右……

       △所以，發生了啥？為啥陣列作為全域性變數空間可以開那麼大，作為main函式裡面的區域性變數卻只能開那麼小？

       這就涉及到了C語言的記憶體分配問題，上課的時候都聽說過，C語言佔用的記憶體可以分為5個區：

           ①程式碼區（Text Segment）

           ②堆區（Heap）：用於動態記憶體分配。一般由程式設計師分配和釋放，若程式設計師不釋放，結束程式時有可能由作業系統回收。（其實就是malloc()函式能夠掌控的記憶體區域）

           ③棧區（Stack）:由編譯器自動分配和釋放，一般用來存放區域性變數、函式引數（敲黑板劃重點了！）。

           ④全域性初始化資料區/靜態資料區（Data Segment）：顧名思義，就是存放全域性變數和靜態變數的地方。這個區域被整個程序共享。

           ⑤未初始化資料區（BSS）：在執行時改變值。改變值（初始化）的時候，會根據它是全域性變數還是區域性變數，進到他們該去的區。否則會持續待在BSS裡面與世無爭。（待會兒會用實驗來證明並感受它的存在。）

       程式碼區和堆區不贅述，不在我關注的範圍內。貌似空間大小取決於記憶體的大小和CPU的定址空間。

       我今天只講一講Stack和Data Segment這兩個導致我爆0分的玩意兒。

       在Windows下，Data Segment的所允許的空間大小取決於剩餘記憶體的大小，也就是說，如果電腦剩餘8G記憶體的話，int型別的二維陣列甚至可以開到46340*46340的大小；

       而Stack的空間只有2M！！也就是2*1024*1024=2097152位元組，區域性變數空間頂多放得下下524288個int型別！

       行吧，知道上述幾個關鍵後，一開始的問題就不是問題了。但我想在區域性中開一個大陣列怎麼辦？很簡單，將它歸到Data Segment中：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    static int dis[8000][8000];
    //程式碼
}

       由於靜態變數和全域性變數一樣，都是存在Data Segment中的，所以這麼做，相當於把大陣列開在了Data Segment中，不會因為堆疊溢位2M空間而報錯了。（這樣做的話，需要注意區域性函式的初始化）。

       △深入：BSS區的存在！

       其實，文章本來在這裡就要結束了，但是我閒著蛋疼，手動二分，強行找到了Stack區所能開的int陣列的大小（真實情況下不可能是2M剛好），然後發現了神奇的一幕（後來才知道BSS區的存在），於是乾脆就寫出來了：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int dis[520072]; //520072
}

       520072是我手動二分得到的結果，如果開520073的話會堆疊溢位（不同電腦不知道一不一樣）。

      520073*4/1024/1024≈1.984MB（接近2MB，沒毛病）

       然而，神奇的一幕出現了：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int dis[520072];//520072
    int a1;int a2;int a3;int a4;int a5;int a6;int a7;int a8;int a9;
    int b1;int b2;int b3;int b4;int b5;int b6;int b7;int b8;int b9;
｝

       理論上，我開第520073個整型出來的時候，編譯器應該報堆疊溢位的錯誤才對，然而並沒有！然而並沒有！

       這就涉及到了我剛才提到的未初始化資料區（BSS）的存在了——在執行時改變值。改變值（初始化）的時候，會根據它是全域性變數還是區域性變數，進到他們該去的區。否則會持續待在BSS裡面與世無爭。

       在給未初始化的變數賦值之前，它們始終待在BSS區，所以Stack區並不會溢位。而在區域性定義陣列的時候，陣列會自動初始化為全0，所以陣列在剛被定義的時候就塞進Stack區了，才會出現int dis[520073]直接報堆疊溢位的問題。

       證明上述說法的程式碼如下：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int dis[520072];//520072
    int a=10；
}

這段程式碼在執行時會堆疊溢位。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int dis[520072];//520072
    int a;
    while(1){}
    a=10;
}

這段程式碼會正常進入迴圈中，始終不會報堆疊溢位。

       行了，就說這麼多了，祭奠我可憐的0分題。實在好奇什麼題的話……算了，貼個題目罷……