用于C中结构和指针的malloc

Question

假设我想定义一个表示向量长度的结构及其值,如下所示:

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

现在,假设我想定义一个向量y并为其分配内存.

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

我在互联网上的搜索显示我应该分别为x分配内存.

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

但是,似乎我为y-> x分配内存两次,一次为y分配内存,另一种为y-> x分配内存,这似乎浪费了内存.如果让我知道编译器真正做了什么以及初始化y和y-> x的正确方法,我们非常感激.

提前致谢.

Answer 1

不,你不是y->x两次分配内存.

相反,你的结构分配内存(其中包括一个指针)加东西该指针指向.

想一想:

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

所以你实际上需要两个分配(1和2)来存储一切.

另外,你的类型应该是struct Vector *y因为它是一个指针,你不应该从mallocC中转换返回值,因为它可以隐藏你不想隐藏的某些问题 - C完全能够隐式地将void*返回值转换为任何其他指针.

当然,您可能希望封装这些向量的创建,以便更轻松地管理它们,例如:

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);
    }
}

通过封装这样的创建,您可以确保向量完全构建或根本不构建 - 它们不可能是半构建的.它还允许您在不影响客户端的情况下完全更改底层数据结构(例如,如果您希望使它们稀疏数组以换取空间以获得速度).

Answer 2

第一次,你为内存分配Vector,这意味着变量x,n.

但是x 还没有指出任何有用的东西.

这就是为什么还需要第二次分配的原因.