1、引言
我们知道，与C++等现代编程语言不同，传统上的C语言是不支持变长数组功能的，也就是说数组的长度是在编译期就确定下来的，不能在运行期改变。不过，在C99标准中，新增的一项功能就是允许在C语言中使用变长数组。然而，C99定义的这种变长数组的使用是有限制的，不能像在C++等语言中一样自由使用。

2、说明
参考文献[1]中对变长数组的说明如下：

C99 gives C programmers the ability to use variable length arrays, which are arrays whose sizes are not known until run time. A variable length array declaration is like a fixed array declaration except that the array size is specified by a non-constant expression. When the declaration is encountered, the size expression is eva luated and the array is created with the indicated length, which must be a positive integer. Once created, variable length array cannot change in length. Elements in the array can be accessed up to the allocated length; accessing elements beyond that length results in undefined behavior. There is no check required for such out-of-range accesses. The array is destroyed when the block containing the declaration completes. Each time the block is started, a new array is allocated.

以上就是对变长数组的说明，此外，在文献[1]中作者还说明，变长数组有以下限制：

1、变长数组必须在程序块的范围内定义，不能在文件范围内定义变长数组；

2、变长数组不能用static或者extern修饰；

3、变长数组不能作为结构体或者联合的成员，只能以独立的数组形式存在；

4、变长数组的作用域为块的范围，对应地，变长数组的生存时间为当函数执行流退出变长数组所在块的时候；

上述限制是最常见的一些限制因素，此外，当通过typedef定义变长数组类型时，如何确定变长数组的长度，以及当变长数组作为函数参数时如何处理，作者也做了一一说明。详细的细节情况请参阅文献[1]。由于变长数组的长度在程序编译时未知，因此变长数组的内存空间实际上是在栈中分配的。

gcc虽然被认为是最遵守C语言标准的编译器之一，但是它并不是严格按照ISO C标准规定的方式来实现的。gcc的实现方式采取了这样的策略：最大限度地遵守标准的规定，同时从实用的角度做自己的扩展。当然，gcc提供了编译选项给使用者以决定是否使用这些扩展功能。gcc的功能扩展分为两种，一种是gnu自己定义的语言扩展；另外一种扩展是在C89模式中引入由C99标准定义的C语言特性。在参考文献[2]中，有关gcc的C语言扩展占据了将近120页的篇幅，扩展的语言功能多达几十个，由此可看出gcc的灵活程度。

在参考文献[2]中，对变长数组的描述如下：

Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an extension GCC accepts them in C89 mode and in C++. (However, GCC’s implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail to the ISO C99 standard.) These arrays are declared like any other automatic arrays, but with a length that is not a constant expression. The storage is allocated at the point of declaration and deallocated when the brace-level is exited.

以上这段话并没有详细的说明gcc的变长数组实现和ISO C99的差异究竟体现在什么地方，但是从描述来看，基本上和文献[1]中的描述是一致的。文献[2]中没有说明而在文献[1]中给予了说明的几点是：变长数组是否能用static或者extern修饰；能否作为复合类型的成员；能否在文件域起作用。

#include

void *alloca(size_t size);

这个函数在调用它的函数的栈空间中分配一个size字节大小的空间，当调用alloca()的函数返回或退出的时候，alloca()在栈中分配的空间被自动释放。当alloca()函数执行成功时，它将返回一个指向所分配的栈空间的起始地址的指针；然而，非常特别的一点是，当alloca()函数执行失败时，它不会像常见的库函数那样返回一个NULL指针，之所以会出现这样的状况，是由于alloca()函数中的栈调整通常是通过一条汇编指令来完成的，而这样一条汇编指令是无法判断是否发生溢出或者是否分配失败的。alloca()函数通常被实现为内联函数，因此它是与特定机器以及特定编译器相关联的，可移植性因此而大打折扣，实际上是不推荐使用的。

作者之所以会关注变长数组的问题是出于一次偶然的因素，在调试的时候发现gdb给出的变长数组的类型很怪异，由此引发作者对gcc中的变长数组进行了测试。本文中给出的就是对测试结果的说明和分析。

3、实例
第一个测试所用的源代码很简单，如下所示：

1 int

2 main(int argc, char *argv[])

3 {

4 int i, n;

5

6 n = atoi(argv[1]);

7 char arr[n+1];

8 bzero(arr, (n+1) * sizeof(char));

9 for (i = 0; i < n; i++) {

10 arr[i] = (char)('A' + i);

11 }

12 arr[n] = '';

13 printf("%sn", arr);

14

15 return (0);

16 }

上述程序名为dynarray.c，其工作是把参数argv[1]的值n加上1作为变长数组arr的长度，变长数组arr的类型为char。然后向数组中写入一些字符，并将写入的字符串输出。

像下面这样编译这个程序：

[root@cyc test]# gcc -g -o dynarray dynarray.c

然后，用gdb观察dynarray的执行情况：

[root@cyc test]# gdb dynarray

(gdb) break main

Breakpoint 1 at 0x80483a3: file dynarray.c, line 6.

(gdb) set args 6

(gdb) run

Starting program: /root/source/test/a.out 6

Breakpoint 1, main (argc=2, argv=0xbfffe224) at dynarray.c:6

6 n = atoi(argv[1]);