C의 구조체 및 포인터에 대한 malloc

벡터의 길이와 그 값을 나타내는 구조를 다음과 같이 정의한다고 가정합니다.

struct Vector{
    double* x;
    int n;
};

이제 벡터 y를 정의하고 여기에 메모리를 할당한다고 가정합니다.

struct Vector *y = (struct Vector*)malloc(sizeof(struct Vector));

인터넷을 통한 검색 결과 x에 대한 메모리를 별도로 할당해야한다는 것을 알 수 있습니다.

y->x = (double*)malloc(10*sizeof(double));

하지만 y-> x에 메모리를 두 번 할당하는 것 같습니다. 하나는 y에 메모리를 할당하고 다른 하나는 y-> x에 메모리를 할당하면서 메모리 낭비로 보입니다. 컴파일러가 실제로하는 일과 y와 y-> x를 모두 초기화하는 올바른 방법이 무엇인지 알려 주시면 대단히 감사하겠습니다.

미리 감사드립니다.

아니요, 메모리를 두 번 할당 하지 않습니다y->x .

대신 (포인터 포함) 구조에 대한 메모리를 할당하고 플러스 를 차례로 그 포인터를 위해 무언가를.

다음과 같이 생각하십시오.

         1          2
        +-----+    +------+
y------>|  x------>|  *x  |
        |  n  |    +------+
        +-----+

따라서 실제로 모든 것을 저장 하려면 두 개의 할당 ( 1및 2)이 필요합니다 .

추가적으로, 당신의 타입은 struct Vector *y포인터이기 때문에 절대로 mallocC 에서 반환 값을 캐스트해서는 안됩니다. 숨기고 싶지 않은 특정 문제를 숨길 수 있기 때문입니다. C는 void*반환 값을 다른 포인터로 암시 적으로 변환 할 수 있습니다.

물론 다음과 같이 벡터를보다 쉽게 ​​관리 할 수 ​​있도록 이러한 벡터 생성을 캡슐화하고 싶을 것입니다.

struct Vector {
    double *data;    // no place for x and n in readable code :-)
    size_t size;
};

struct Vector *newVector (size_t sz) {
    // Try to allocate vector structure.

    struct Vector *retVal = malloc (sizeof (struct Vector));
    if (retVal == NULL)
        return NULL;

    // Try to allocate vector data, free structure if fail.

    retVal->data = malloc (sz * sizeof (double));
    if (retVal->data == NULL) {
        free (retVal);
        return NULL;
    }

    // Set size and return.

    retVal->size = sz;
    return retVal;
}

void delVector (struct Vector *vector) {
    // Can safely assume vector is NULL or fully built.

    if (vector != NULL) {
        free (vector->data);
        free (vector);
    }
}

이와 같이 창조물을 캡슐화함으로써 벡터가 완전히 빌드되었는지 또는 전혀 빌드되지 않았는지 확인합니다. 벡터가 절반으로 빌드 될 가능성이 없습니다. 또한 클라이언트에 영향을주지 않고 향후 기본 데이터 구조를 완전히 변경할 수 있습니다 (예를 들어, 속도를 위해 공간을 절충하기 위해 희소 배열로 만들려는 경우).

처음에는에 대한 메모리를 할당합니다 Vector. 이는 변수 x, 를 의미합니다 n.

그러나 x 아직 유용한 것은 없습니다 .

그래서 두 번째 할당도 필요합니다 .

몇 가지 포인트

struct Vector y = (struct Vector*)malloc(sizeof(struct Vector)); 틀렸다

에 대한 포인터를 보유하고 있기 struct Vector *y = (struct Vector*)malloc(sizeof(struct Vector));때문에 .ystruct Vector

1st malloc()는 Vector 구조 (double + int에 대한 포인터)를 보유하기에 충분한 메모리 만 할당합니다.

두 번째는 malloc()실제로 메모리를 할당하여 10을 두 배로 유지합니다.

실제로 벡터와 배열을 동시에 할당하여 단일 malloc에서이를 수행 할 수 있습니다. 예 :

struct Vector y = (struct Vector*)malloc(sizeof(struct Vector) + 10*sizeof(double));
y->x = (double*)((char*)y + sizeof(struct Vector));
y->n = 10;

이것은 Vector 'y'를 할당 한 다음, y-> x가 Vector 구조체 바로 뒤에 할당 된 추가 데이터를 가리 키도록합니다 (그러나 동일한 메모리 블록에 있음).

벡터의 크기를 조정해야하는 경우 권장되는 두 가지 할당으로 수행해야합니다. 내부 y-> x 배열은 벡터 구조체 'y'를 그대로 유지하면서 크기를 조정할 수 있습니다.

원칙적으로 이미 올바르게하고 있습니다. 당신이 원하는 것을 위해 두 개의 malloc()s 가 필요합니다 .

몇 가지 의견 :

struct Vector y = (struct Vector*)malloc(sizeof(struct Vector));
y->x = (double*)malloc(10*sizeof(double));

해야한다

struct Vector *y = malloc(sizeof *y); /* Note the pointer */
y->x = calloc(10, sizeof *y->x);

첫 번째 줄에서는 Vector 객체에 대한 메모리를 할당합니다. malloc()할당 된 메모리에 대한 포인터를 반환하므로 y는 벡터 포인터 여야합니다. 두 번째 줄에서는 10 개의 double 배열에 메모리를 할당합니다.

C에서는 명시 적 캐스트가 필요하지 않으며, sizeof *y대신 쓰는 것이 sizeof(struct Vector)유형 안전성에 더 좋으며 입력 비용을 절약합니다.

구조체를 재정렬하고 다음과 malloc()같이 단일 작업을 수행 할 수 있습니다 .

struct Vector{    
    int n;
    double x[];
};
struct Vector *y = malloc(sizeof *y + 10 * sizeof(double));

메모리를 할당 할 때 struct Vector포인터 x, 즉 주소를 포함하는 값이 배치되는 공간에 대한 메모리를 할당하면 됩니다. 따라서 y.x참조 할 블록에 메모리를 할당하지 않습니다 .

첫 번째 malloc은 x (double에 대한 포인터)에 대한 메모리를 포함하여 struct에 대한 메모리를 할당합니다. 두 번째 malloc은 x가 가리키는 double 값에 대한 메모리를 할당합니다.

malloc(sizeof(struct_name))구조체의 전체 크기에 대해 자동으로 메모리를 할당 할 때 내부의 각 요소를 malloc 할 필요가 없습니다.

-fsanitize=address프로그램 메모리를 어떻게 사용했는지 확인 하려면 플래그를 사용하십시오.