プログラムが標準入力を待たず終了する

Question

環境

環境はWindowsで、VSCodeのコンソールからコンパイルしています。

> g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=C:\Program Files\mingw-w64\x86_64-8.1.0-posix-seh-rt_v6-rev0\mingw64\bin\g++.exe
COLLECT_LTO_WRAPPER=C:/Program\ Files/mingw-w64/x86_64-8.1.0-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64/bin/../libexec/gcc/x86_64-w64-mingw32/8.1.0/lto-wrapper.exe
Target: x86_64-w64-mingw32
Configured with: ../../../src/gcc-8.1.0/configure --host=x86_64-w64-mingw32 --build=x86_64-w64-mingw32 --target=x86_64-w64-mingw32 --prefix=/mingw64 --with-sysroot=/c/mingw810/x86_64-810-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64 --enable-shared --enable-static --disable-multilib --enable-languages=c,c++,fortran,lto --enable-libstdcxx-time=yes --enable-threads=posix --enable-libgomp --enable-libatomic --enable-lto --enable-graphite --enable-checking=release --enable-fully-dynamic-string --enable-version-specific-runtime-libs --disable-libstdcxx-pch --disable-libstdcxx-debug --enable-bootstrap --disable-rpath --disable-win32-registry --disable-nls --disable-werror --disable-symvers --with-gnu-as --with-gnu-ld --with-arch=nocona --with-tune=core2 --with-libiconv --with-system-zlib --with-gmp=/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static --with-mpfr=/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static --with-mpc=/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static --with-isl=/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static --with-pkgversion='x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project' --with-bugurl=https://sourceforge.net/projects/mingw-w64 CFLAGS='-O2 -pipe -fno-ident -I/c/mingw810/x86_64-810-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64/opt/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-zlib-static/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static/include' CXXFLAGS='-O2 -pipe -fno-ident -I/c/mingw810/x86_64-810-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64/opt/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-zlib-static/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static/include' CPPFLAGS=' -I/c/mingw810/x86_64-810-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64/opt/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-zlib-static/include -I/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static/include' LDFLAGS='-pipe -fno-ident -L/c/mingw810/x86_64-810-posix-seh-rt_v6-rev0/mingw64/opt/lib -L/c/mingw810/prerequisites/x86_64-zlib-static/lib -L/c/mingw810/prerequisites/x86_64-w64-mingw32-static/lib '
Thread model: posix
gcc version 8.1.0 (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project)

現象

以下のプログラムをコンパイルして実行しても、標準入力を待たずにプログラムが終了します。

/* d2.cpp*/
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void solve(){
    int N, K;
    cin >> N >> K;
    int grid[1005][2005]; // この行をコメントアウトすると、標準入力を待つようになる
}


int main(int argc, char const *argv[]){
    solve();
    return 0;
}

> g++ d2.cpp
> ./a
>
(標準入力を待たずプログラムが終了する)

原因がわかる方いらっしゃいますでしょうか？

よろしくお願いします。

追記[2020/09/21 19:36]

以下のように、static int grid[1005][2005];やvector<vector<int>> grid(1005, vector<int>(2005, 0));に変更したら標準入力を待つようになりました。

/* d2.cpp*/
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void solve(){
    int N, K;
    cin >> N >> K;
    // int grid[1005][2005];  // この行をコメントアウトすると、標準入力を待つようになる
    static int grid[1005][2005];  // OK
    // vector<vector<int>> grid(1005, vector<int>(2005, 0)); // OK
}


int main(int argc, char const *argv[]){
    solve();
    return 0;
}

追記2[2020/09/21/ 19:51]

標準入力が最適化によって消えているのではないかという指摘がありましたので、以下のようにNとKを出力するプログラムにしてみましたが、やはりプログラムは終了しました。

// #include <bits/stdc++.h>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int solve(){
    int N, K;
    cin >> N >> K;
    int grid[1005][2005];  // この行をコメントアウトすると、標準入力を待つようになる
    // static int grid[1005][2005];  // OK
    // vector<vector<int>> grid(1005, vector<int>(2005, 0)); // OK
    cout << N+K << endl;
    return N+K;
}


int main(int argc, char const *argv[]){
    int ret;
    ret = solve();
    cout << ret << endl;
    return 0;
}

> g++  abc/086/d2.cpp
> ./a
>
(標準入力を待たずに終了する)

追記3(BA後)

多くの方がご指摘いただいているとおり、原因はスタックオーバーフローによるものだと思われます。

vectorだとOKな理由は、vectorはヒープ領域だからなようです。

https://cpprefjp.github.io/reference/vector/vector.html

配列と違い、ストレージはvector自体が管理するため、自動的に領域の拡張が行われる。

皆様ご回答いただきありがとうございました。

Comments

[cateye]

int grid[1005][2005];は、スタックには大きすぎませんか？
８M近く有りますよ。

[hidezzz]

私も確保されているスタックサイズを越えている気がします。
根本的解決ではなく試すだけにしてほしいのですが、staticを付けて

static int grid[1005][2005];

とするとどうなりますか？

[takey]

追記いたしました。staticやvectorにしたら標準入力を待つようになりました。

[Zuishin]

単に強制終了してるんでしょうね。

Answer 1

関数の内部で「int grid[1005][2005];」のように変数宣言するとauto変数となりスタック領域に確保されますが、そのスタックサイズを越えてしまって誤動作を起こしているのだと思います。

gridという変数領域がどういうライフタイムを持つのか(持たせたいか)によって対処方法は変わると思います。

今の提示ソースのようにsolve()関数が呼ばれるたびに変数領域が確保されsolve()が終了した際に消滅して構わないのであれば、その位置で宣言すること自体は正しいのですが、スタックを極力消費しない方法で確保する必要があります。(vectorを使うのもひとつの方法です。)

gridの領域確保が全体で1回だけ必要でプログラムの開始から終了まで存在し続けるという使い方ならば、関数の外側で宣言すれば良いです(その際ただのグローバル変数ではなく、classに隠蔽したりしたほうが良いかもしれませんが)。これならばスタックサイズと関係なく確保されます。

もう一つ、スタックがどのぐらい大きくなるかがちゃんと見積もりを立てられるなら、リンカオプションでスタックサイズを増やすという手も一応あります。

Comments

[takey]

vectorだとOKな理由がわからないんですが、配列とvectorではスタックに積まれるサイズが異なるのですか？（vectorもstaticにしない限りスタック領域に確保されますよね？）

[hidezzz]

自分も細かいところをツッコまれるとあやしいですが、vectorの管理領域はスタックに確保されますが、vectorの実データ領域は動的に(ヒープ領域？に)確保されるのだと思います。自動変数宣言した配列はスタックにまるごと確保されます。

[takey]

ググったらvectorは「配列と違い自動的に領域の拡張が行われる」ようです。ヒープ領域っぽいですね。ありがとうございました。

Answer 2

ソースコード上は関数の途中や最後に書いてあっても、ローカル変数の確保は多分関数に入ったところで行うでしょう。そのほうがスタックのやりくりが楽ですから。

ローカル変数のとりすぎでスタックオーバーフローで破綻したのでしょう。

Answer 3

NやKが使用されてないために、最適化で削除されてそうな気がします

int solve(){
    int N, K;
    cin >> N >> K;
    return N+K;
}

とでもやってみればどうなるでしょうか

Comments

[takey]

追記しました。やはりプログラムは標準入力を待たず終了しました。

[y_waiwai]

あとはアセンブルファイルを出力してみてどうなってるか見ることでしょうね

[y_waiwai]

ああなんだ、逆に読み間違えてましたね。
結局AUTO変数でスタックオーバーして暴走してるだけですね