如何使用 malloc 动态声明结构中存在的数组

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何使用 malloc 动态声明结构中存在的数组

【英文标题】：How to dynamically declare a array present inside a structure using malloc

【发布时间】：2012-01-31 18:42:09

【问题描述】：

我的程序中目前有以下代码：

struct mystruct

    int x;
    struct y *list[10];


mystruct *h1=(mystruct *)malloc(sizeof(mystruct));

我想在声明结构时动态声明数组list（使用malloc()）。谁能告诉我该怎么做？

【问题讨论】：

我可以建议使用#define 或 const 作为列表大小。当您需要更改它时，您会感谢我...

在我的程序中的某个时刻，我必须重新调整数组的大小。这就是为什么我不能使用#define 或 const。

@hektor 那么你不应该在你的struct 中保持不变。做struct y **list。

【参考方案1】：

您需要明确地执行此操作。我通常使用这样的包装器函数来执行此操作。

编辑：现在底部有一个完整的工作示例。

struct mystruct *mystruct_init()

    struct mystruct *mystruct = calloc(1, sizeof(*mystruct));

    // loop through and allocate memory for each element in list
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
        mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(*(mystruct->list[i])));
    

    return mystruct;

这样，您只需在代码中调用它：

struct mystruct *h1 = mystruct_init();

您还需要编写相应的mystruct_free() 函数。

这是一个工作示例（对我而言）：

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

struct y 
    int a;
;

struct mystruct 
    int x;
    struct y **list;
    int list_length;
;

struct mystruct *mystruct_init()

    struct mystruct *mystruct = calloc(1, sizeof(*mystruct));

    // loop through and allocate memory for each element in list
    mystruct->list_length = 10;
    mystruct->list = calloc(1, sizeof(struct y *) * mystruct->list_length);
    for (int i = 0; i < mystruct->list_length; i++) 
        mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(struct y));
    

    return mystruct;


void mystruct_free(struct mystruct *mystruct)

    for (int i = 0; i < mystruct->list_length; i++) 
        free(mystruct->list[i]);
    

    free(mystruct->list);
    free(mystruct);


int main(int argc, char *argv[])

    struct mystruct *h1 = mystruct_init();
    h1->x = 6;
    printf("%d\n", h1->x);
    mystruct_free(h1);
    return 0;

【讨论】：

如何引用 y ？我想你犯了一个错误:)

只是添加到@DanFego的代码中，完成后一定要free()从malloc()获得的内存。 Stack Overflow 上有很多线程解释了由于从函数返回局部变量而导致的内存泄漏。一个链接：***.com/a/423206/630866

@DanFego：我根据你的建议修改了程序。但是，当执行到达这一行时，我遇到了分段错误“mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(*(mystruct->list[i]));”出了什么问题？我应该粘贴我的完整代码？

@hektor 我的sizeof 可能有误。尝试将其更改为sizeof(struct y) 并查看它是否有效。 :)

@hektor 我只是快速地模拟了一个没有错误的程序，尽管我修复了上面的几个错别字，包括提到的那一行。也许你在错误的地方用括号更正了？

【参考方案2】：

如果您只打算移植到支持 C99 的机器（编译器），那么您可以考虑使用“灵活数组成员”，它是“struct hack”的可移植版本。

§6.7.2.1 结构和联合说明符

¶16 作为一种特殊情况，具有多个命名成员的结构的最后一个元素可能 数组类型不完整；这称为灵活数组成员。有两个 例外，灵活的数组成员被忽略。首先，结构的尺寸应为 等于替换的相同结构的最后一个元素的偏移量 具有未指定长度的数组的灵活数组成员。¹⁰⁶⁾ 其次，当.（或->） 运算符的左操作数是（指向）具有灵活数组成员的结构 并且正确的操作数命名该成员，它的行为就像该成员被替换 具有不会构成结构的最长数组（具有相同元素类型） 大于被访问的对象；数组的偏移量应保持在 灵活的数组成员，即使这与替换数组的不同。如果这 数组将没有元素，它的行为就像它只有一个元素，但行为是 如果尝试访问该元素或在过去生成一个指针，则未定义 它。

¶17 示例假设所有数组成员在声明之后对齐相同：

struct s  int n; double d[]; ;
struct ss  int n; double d[1]; ;

三种表达方式：

sizeof (struct s)
offsetof(struct s, d)
offsetof(struct ss, d)

具有相同的值。结构体struct s 有一个灵活的数组成员d。

¹⁰⁶⁾ 未指定长度以允许实现可能给数组成员不同的事实 根据长度对齐。

---

在上下文中，这意味着你可以写：

typedef struct mystruct

    int x;
    struct y *list[];
 mystruct;  // Note that this is necessary; C++ automatically recognizes mystruct; C does not.

要分配空间，您可以使用：

mystruct *h1 = (mystruct *)malloc(sizeof(mystruct) + 10 * sizeof(struct y *));

这会分配一个mystruct，并为数组中的 10 个指针分配足够的空间。您可以稍后调整内存大小：

mystruct *new_h1 = (mystruct *)realloc(h1, sizeof(mystruct) + 20 * sizeof(struct y *));
if (new_h1 == 0)
    ...handle out of memory error, but note that h1 is still valid...
h1 = new_h1; // Safe

（请注意，我在重新分配时小心不要分配给h1；如果您遇到内存分配失败，这样做会泄漏内存。）

您可以像数组一样引用它们：

h1->list[0] = ...;

请注意，您不能拥有mystruct 的数组，但可以拥有指向mystruct 的指针数组。您还可以密切关注数组的大小；你通常会做一些事情，比如让一个固定成员记录分配的大小。