C 中堆上的数组分配

Question

我已经研究过堆栈和堆，以及一般的内存管理主题，但有很多东西我无法理解

就像，如果我使用堆分配一个整数数组malloc，realloc我如何确定我想要使用的数组的确切大小？

这个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[]){
    int *array = (int *)malloc(2);

    array[0] = 2;
    array[1] = 1;
    //What? i have allocated just 2 to be the size
    array[2] = 3;
    array[3] = 4;
    array[4] = 4;
    array[5] = 6;
    //there is no segmentation fault


    for(int i = 0; i < sizeof(array); i++){
        printf("%d\n",array[i]);
    }

}

我得到的奇怪结果是：

2
1
3
4
4
6
1041 // ???
0

那么，有人可以向我解释一下我怎样才能malloc以100%正确的方式使用吗？

Answer 1

要使用 正确分配数组malloc，请使用 sizeof 确定数组中每个元素的大小，然后乘以所需的每个元素的数量。

您的代码仅在堆中分配 2 个字节的内存，因此当您写入这些整数（在我的机器上每个整数占用 4 个字节）时，您将覆盖堆中位于这两个字节之外的不相关状态的值，从而损坏机器状态并创建未定义的（这是不好的）行为。

此外，您的for循环是在数组指针的大小上循环的，该大小通常为 8 个字节。因此，您的for循环将尝试遍历 6 个 int 数组中的 8 个 int 元素，其中您只分配了 2 个字节，而不是所需的 24 个字节。这里有很多不好的未定义行为！

您可能会也可能不会因此而出现分段错误。分段错误意味着您取消引用指向无效内存页（段）的指针，并且这会被硬件捕获。

当您损坏内存时，如果您正在写入的内存是有效内存，则您可能不会立即将错误结果视为分段错误。更糟糕的是，如果损坏了堆栈或指针，可能需要很长时间才能获得实际故障以帮助检测所产生的损坏。这使得很难将错误与导致异常的事件联系起来，因为您的代码在出现分段错误之前可能会运行很长时间。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define NUM_INTS_WANTED   6

int main(int argc, char* argv[]){
    // No more trampling memory since array allocated to correct size       
    int *array = malloc(sizeof(int)*NUM_INTS_WANTED);

    // Always check if malloc succeeded by checking that pointer is not NULL
    if (array != NULL) {
       array[0] = 2;
       array[1] = 1;
       array[2] = 3;
       array[3] = 4;
       array[4] = 4;
       array[5] = 6;

       // No more seeing 8 ints since you stop after 6 ints now
       for(int i = 0; i < NUM_INTS_WANTED; i++){
           printf("%d\n",array[i]);
       }
    } else {
       // malloc failed! Report it.
       printf("malloc failed!\n");
    }
}