realloc 可以用来将 ** 指针更改为 * 指针吗？

Question

此代码来自Zed Shaw 的《Learn C The Hard Way》。在练习 34 中，实践问题之一是实现动态数组，它只是包含在结构中的指针数组。

该结构如下所示：

typedef struct DArray {
    int end;
    int max;
    size_t element_size;
    size_t expand_rate;
    void **contents;
};

要初始化其中之一，我们使用 DArray_create()

DArray *DArray_create(size_t element_size, size_t initial_max)
{
    DArray *array = malloc(sizeof(DArray));
    array->max = initial_max;

    array->contents = calloc(initial_max, sizeof(void *));

    array->end = 0;
    array->element_size = element_size;
    array->expand_rate = 300;

    return array;
}

还有一个调整数组大小的函数：

static inline int DArray_resize(DArray *array, size_t newsize)
{
    array->max = newsize;

    void *contents = realloc(array->contents, array->max * sizeof(void *));

    array->contents = contents;

    return 0;
}

还有一些我遗漏的内存检查。

calloc我的问题与方式和realloc使用有关。第一个 callocDArray_create()分配给void **contents数组结构中的双指针，这对我来说很有意义，因为它是一个 void 指针数组。

然后，reallocDArray_resize()会调整内存大小，但使用void *contents单个指针来替换原始的双指针。为什么这样可以？我已经DArray_resize()使用单指针和双指针进行了测试，它们似乎都可以工作。如果原来calloc创建了一个void **指针，为什么可以将realloc其更改为void *指针？

Answer 1

void *是一种特殊的指针。它可以与任何其他类型的数据指针相互转换。

realloc接受并返回void *。它不知道你的程序操作的是哪种指针。调用者必须void *在调用时将您的指针转换为realloc，并将结果从 转换回来void *。这种转换在 C 语言中非常普遍，以至于它是自动完成的。

考虑对 的原始调用calloc。

array->contents = calloc(initial_max, sizeof(void *)); // <- returns void*
                                                       // gets converted to void**

calloc不创建void **指针。它返回一个void *指针（就像realloc那样）。调用者有责任将其转换为所需的任何指针类型。转换发生在赋值时，但如果您愿意，您可以插入显式强制转换：

array->contents = (void **)calloc(initial_max, sizeof(void *));

返回到realloc，同样的事情发生在那里，只是这次使用了显式中间变量：

void *contents = realloc(array->contents, array->max*sizeof(void*)); // void* returned here
array->contents = contents; // converted to void** here

realloc如果需要，您可以将转换转移到调用的行。在哪里完成并不重要。

void **contents = realloc(array->contents, array->max*sizeof(void*)); // converted here
array->contents = contents; // assignment, no conversion

还有一个隐式转换为array->contents when void*被realloc调用。如果需要，您还可以在此处使用强制转换：

void **contents = (void**)realloc((void*)array->contents, array->max*sizeof(void*));

...或中间变量，或两者兼而有之。但它并没有真正提高程序的质量，因此通常不会这样做。