GCC и Varable-Length Arrays

Одногруппник прислал C++-код с какой-то ошибкой и вывод компилятора по этому поводу. Но более всего меня удивила не его проблема, а то, что в коде создавался на стеке массив с неизвестной на этапе компиляции длиной. Помнится, в начале изучения языка столкнулся с этим и уяснил, что так делать нельзя. Странно, но других ошибок компилятор одногруппника не выдал…

Где-то читал, что следующий Стандарт C++14, возможно, позволит выполнять такой трюк. Но настоящий говорит, что размер массива должен быть constant expression. Это еще раз уменьшает совместимость с C99, где VLAs давно доступны.

Я использую GCC 4.8.1, поэтому на нем решил проверить:

void foo( int n)
{
    int array[n];
}

Компилятор с опцией -pedantic честно выдал:

warning: ISO C++ forbids variable length array ‘array’.

На самом деле, VLAs для C++ в gcc являются расширением ^[1].

Самое важное, что оператор sizeof считает размер массивов переменной длины в рантайме, а не в компайлтайме. Поэтому, например, мы не сможем инстанцировать шаблон с параметром-нетипом с помощью такого sizeof( vla ):

template <int p>
class A
{
};
void foo(int length)
{
    int const_lenght_array[7];
    int variable_length_array[length];
    A<sizeof(const_lenght_array)> a1; //OK
    A<sizeof(variable_length_array)> a2; //ERROR
}

Сообщение компилятора об ошибке славно отвечает, каким образом вычисляется в рантайме размер массива:

error: ‘(unsigned int)((((sizetype)(((ssizetype)length) + -1)) + 1u) * 4u)’ is not a constant expression

Также можно использовать указатели на массивы переменной длины и typedef:

int (*p)[length] = &variable_length_array;
typedef int variable_int_array_t [length];

Более всего сказанного, GNU-расширение позволяет создавать массивы переменной длины массивов переменной длины, что не позволено даже для new, где только верхний уровень может иметь переменную длину:

void bar(int a, int b)
{
    int auto_array[a][b]; //OK
    int (*dynamic_array)[b] = new int[a][b]; //ERROR 
}

Хорошая новость, что в C++14 будут введены VLAs, только во многом не совместимые c VLAs данного расширения и C99. По крайней мере, sizeof и typedef/using(c++11) для них будет ill-formed. Это позволит не наступить на грабли, ожидать от sizeof только компайлтайм-поведения. Вот ссылка ^[2] на патч для gcc.

Я знаю, что многие считают, что VLAs в C++ становятся бесполезными: для подобных целей существует vector, и никому не интересно, где в действительности выделяется память под элементы. Тем не менее, целью статьи ставилось показать такую возможность у gcc, чтобы впоследствии не удивиться.
В заключение, предложение ^[3] о VLAs в open-std.

Автор: abikineev

Источник ^[4]