多个指向C中重新分配的内存块的指针

Posted 2021-05-06

假设我有多个指向堆内存块的指针。假设第一个指针是内存的所有者，并且有几个额外的指针在我的应用程序中充当句柄。只要拥有者是唯一一个free'd，我们没有内存泄漏，我们也不会释放一块内存。

/* Here is the owner */
size_t block_size = SOME_BLOCK_SIZE;
char *owner = malloc(block_size);

/* And a few handles that access the block in different places */
char *handle_1 = owner[10];
char *handle_2 = owner[359];
char *handle_3 = owner[172];

到现在为止还挺好。后来我们realloc所有者增加容量

char *tmp = realloc(owner, 2 * SOME_BLOCK_SIZE);
if (!tmp) {
    fprintf(stderr, "Error: could not reallocate array\n");
    exit(-1);
}

if (tmp == owner) {
    printf("We all know what happens here...\n");
    printf("the owner array just increased size\n");
}
else {
    printf("We had to move the owner array to a new memory address\n");
    printf("What happens to the handles?\n");
}

有三种可能的结果：

1. realloc失败，因为没有更多的记忆。
2. realloc成功地扩展了阵列而无需移动它。
3. realloc成功扩展了数组，但它已移至新的内存区域。

我的问题是，在案例3中，我们之前定义的句柄会发生什么？我希望因为它们只是指针变量而且因为realloc函数不知道它们的存在，所以句柄仍然指向旧的内存地址。很容易想象事情变得糟糕。

我的直觉是否正确？如果是这样，最好的方法是什么（除了从不调整大小）？我担心我只需要保留一个活动句柄列表，并在检测到owner被移动时更新它们。我对如何实现这一点有一个想法，但我宁愿使用别人的聪明解决方案而不是重新发明轮子。

答案

是的，就像ryan和true推荐的那样，你应该使用一个基指针（所有者）。在realloc的情况下，可以更新该基指针。您的句柄应作为此基指针的偏移量进行管理。

int handle1_off = 10;
int handle2_off = 359;
...

如果要访问句柄，则必须计算实际指针。

memcpy(owner + handle1_off, some_other_pointer, some_size);