我对C上的malloc()和calloc()非常困惑

Question

我总是用Java编程,这可能就是为什么我对此很困惑:

在Java中我声明了一个指针:

int[] array

并初始化它或为其分配一些内存:

int[] array = {0,1,0}
int[] array = new int[3]

现在,在C中,这一切都让人感到困惑.起初我以为它就像宣布它一样容易:

int array[]

并初始化它或为其分配一些内存:

int array[] = {0,1,0}
int array[] = malloc(3*sizeof(int))
int array[] = calloc(3,sizeof(int))

除非我错了,以上所有内容都等同于Java-C,对吗？

然后,今天我遇到了一个代码,其中我发现了以下内容:

pthread_t tid[MAX_OPS];

以及下面的一些行,没有任何初始化......

pthread_create(&tid[0],NULL,mou_usuari,(void *) 0);

令人惊讶的是(至少对我而言)代码有效!至少在Java中,会返回一个很好的"NullPointerException"!

所以,按顺序:

1. 我是否正确使用所有Java-C"翻译"？

2. 为什么该代码有效？

3. 使用malloc(n*sizeof(int))和之间有什么区别calloc(n,sizeof(int))吗？

提前致谢

Answer 1

您无法将内存分配给阵列.数组在整个生命周期内都有固定的大小.数组永远不能为空.数组不是指针.

malloc将地址返回给为程序保留的内存块.你不能将(作为内存块)"分配"给一个数组,但你可以将这个内存块的地址存储在一个指针中:幸运的是,数组预订是通过指针定义的 - 所以你可以"使用像数组一样的指针" ,例如

int *ptr = malloc(5 * sizeof *ptr);
ptr[2] = 5; // access the third element "of ptr"
free(ptr); // always free at the end

声明没有大小(即array[])的数组时,它只是意味着数组的大小是从初始化列表中确定的.那是

int array[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // is equal to
int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

尝试声明没有大小而没有初始化程序的数组是一个错误.

该代码pthread_t tid[MAX_OPS];声明了一个名为tidtype pthread_t和size 的数组MAX_OPS.

如果数组具有自动存储(即声明在函数内部而不是静态,而不是全局),则每个数组元素都具有不确定的值(并且它会导致尝试读取此类值的未定义行为).幸运的是,函数调用所做的就是它将数组的第一个元素的地址作为第一个参数,并且可能在函数内部初始化它(元素).

的差calloc和malloc是存储块calloc返回被初始化为零.那是;

int *ptr = calloc(5, sizeof *ptr);
// is somewhat equal to
int *ptr = malloc(5 * sizeof *ptr);
memset(ptr, 0, 5 * sizeof *ptr);

和...之间的不同

int *ptr = malloc(5 * sizeof *ptr);
// and
int array[5];

是array自动存储,(存储在堆栈中),并在超出范围后"释放".ptr但是,(存储在堆上),是动态分配的,必须free由程序员进行.

Answer 2

你错过了三个非常基本的和紧缩（和误导！）C 主题：

• 数组和指针的区别
• 静态分配和动态分配的区别
• 与在堆栈或堆上声明变量的区别

如果你写int array[] = malloc(3*sizeof(int));你会得到一个编译错误（类似于“标识符”：数组初始化需要花括号）。

这意味着声明一个数组只允许静态初始化：

• int array[] = {1,2,3}; 在堆栈上保留 3 个连续的整数；
• int array[3] = {1,2,3}; 与上一个相同；
• int array[3]; 仍然在堆栈上保留 3 个连续整数，但不初始化它们（内容将是随机垃圾）
• int array[4] = {1,2,3}; 当初始化列表未初始化所有元素时，其余元素设置为 0（C99 §6.7.8/19）：在这种情况下，您将得到 1,2,3,0

请注意，在所有这些情况下，您并没有分配新内存，您只是在使用已经提交给堆栈的内存。只有当堆栈已满时，您才会遇到问题（猜猜看，这将是堆栈溢出）。因此，声明int array[];将是错误且毫无意义的。

要使用，malloc您必须声明一个指针：int* array.

当你写的时候，int* array = malloc(3*sizeof(int));你实际上在做三个操作：

1. int* array 告诉编译器在堆栈上保留一个指针（一个包含内存地址的整数变量）
2. malloc(3*sizeof(int)) 在堆上分配 3 个连续整数并返回第一个的地址
3. = 将返回值（您分配的第一个整数的地址）的副本分配给您的指针变量

所以，回到你的问题：

pthread_t tid[MAX_OPS];

是堆栈上的一个数组，因此不需要分配它（如果MAX_OPS是 16，那么堆栈上将保留适合 16 个 pthread_t 所需的连续字节数）。该内存的内容将是垃圾（堆栈变量未初始化为零），但pthread_create在其第一个参数（指向pthread_t变量的指针）中返回一个值并忽略任何先前的内容，因此代码很好。