如何为结构本身及其成员分配内存

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何为结构本身及其成员分配内存

【英文标题】：how to allocate memory for struct itself, and its members

【发布时间】：2012-08-27 13:18:05

【问题描述】：

我有这个结构：

struct foo 
  char *a;
  char *b;
  char *c;
  char *d;
;

可以为结构本身及其成员分配空间，而不是例如，

struct foo f;
f.a = malloc();
f.b = malloc();
f.c = malloc();
f.d = malloc();
strcpy(f.a, "a");
strcpy(f.b, "b");
//..

类似这样的东西（当然它不起作用）：

struct foo f = malloc(sizeof(struct f));
strpcy(f.a, "a");
//etc

【参考方案1】：

如果这是您的要求，您当然可以一次性为结构本身及其成员分配内存。您只需要知道您将需要多少（总共）并处理任何可能的对齐问题（但在这种特殊情况下不存在）。

struct foo *f = malloc(sizeof *f + size_a + size_b + size_c + size_d);
f.a = (char*)(f + 1);
// ...

【参考方案2】：

这称为构造函数。省略了错误处理，它可能看起来像：

struct foo *new_foo()

    struct foo *obj = malloc(sizeof(struct foo));
    obj->a = malloc(...);
    obj->b = malloc(...);
    obj->x = new_x(...);
    ...
    return obj;

并且需要相应的析构函数。如果你发现自己经常需要编写这样的代码，可能是时候改用 C++ 了:)。

【讨论】：

非常好。我已经忘记了。谢谢！但是关于这个实现的设计者，你如何检查非 NULL 值？谁应该检查它，构造函数还是调用者？在每个malloc()/calloc()调用之后检查返回值是否有非空值，但如果是NULL，那么释放之前分配的成员或调用者？

C++ 为此使用异常 (bad_alloc) 和 RAII。内存分配失败是一种罕见的情况，而且通常无论如何都无法恢复。至于C代码，我可能会使用构造函数进行检查和free()s（或者可能是一两个退出:)。无论如何，这个函数的存在只是为了让调用者的生活更轻松；让他们承担错误恢复的负担将违背重点。

当然，调用者有责任对照NULL检查整体返回值，除非保证不会发生。

【参考方案3】：

如果您在构建时知道所有“动态”变量大小，就可以做到。

struct foo *f = malloc(sizeof(struct f) + nSizeExtra);

f->a = (char*) (f + 1);
f->b = ((char*) (f + 1)) + nLengthOfA;
f->c = ((char*) (f + 1)) + nLengthOfA + nLengthOfB;
f->d = ((char*) (f + 1)) + nLengthOfA + nLengthOfB + nLengthOfC;

当然最后你应该只释放f（不是它的成员）

【参考方案4】：

当然你可以为你的结构和它的成员分配内存，但是如果你为整个事情分配一个连续的内存，你无论如何都需要初始化你的结构的成员，所以你不能做你想做的事你愿意。

【讨论】：

为什么不呢？有什么我不知道的特殊原因吗？

好吧，我刚才写的不是很正确，但我认为它实际上回答了 Jack 的回答，他想调用 malloc 一次并使用结构和它的成员，因为它们已正确初始化。如果您按照其他人的建议进行操作，无论如何都需要先初始化成员。