我可以确定重新分配更少的内存总能找到足够的内存吗？

Posted 2023-02-19

【中文标题】我可以确定重新分配更少的内存总能找到足够的内存吗？

【英文标题】：Can I be sure that reallocating less memory will always find enough of it?

【发布时间】：2021-11-06 22:17:57

【问题描述】：

假设我只有malloced x 字节的内存，在对它们做了一些事情之后，我想realloc y < x 字节。我可以做到这一点，同时确保我的realloc 会找到足够的内存吗？例如，

int *p = malloc(10);
if (p != NULL) 
    // Do something with `p`.
    int *p_ = realloc(p, 5);
    // Keep doing something else.

我是否应该确保p_ 不是NULL，即使我重新分配的内存比原来的少？我认为*alloc函数在请求的内存超过可用内存时返回NULL，之前的代码可以安全使用吗？

【问题讨论】：

由于 realloc 被记录为能够失败，您当然应该始终检查返回值。它会在你的场景中失败吗？ - 可能不会，但不能保证。

"我应该确保 p_ 不为 NULL"。是的你应该。为什么要冒险？它不太可能失败，但不能保证它不会。

你必须检查 NULL

【参考方案1】：

我可以确定重新分配更少的内存总能找到足够的内存吗？ 我可以做到这一点，同时确保我的 realloc 会找到足够的内存吗？

不，realloc(p, 5); 可能会失败并返回 NULL。

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即使我重新分配的内存比原来的少，我是否应该确保 p_ 不为 NULL？

是的，代码，缩小尺寸时返回NULL，可以继续使用旧值指针 - 它仍然有效。

int *p_ = realloc(p, 5); 
if (p_) 
  p = p_;
 else /* if new_size <= old_size and new_size > 0 */ 
  ; // Simply continue with the old `p`, it is still good.

// Do something with `p`.
…
free(p);

注意：这个else 路径通常很难测试。

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我认为 *alloc 函数在请求的内存超过可用内存时返回 NULL，之前的代码可以安全使用吗？

不要假设。 realloc() 可能会返回 NULL，如果新尺寸更大、相同或更小。

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设计考虑：

当大小减小时在realloc() 上返回NULL 是合理的，前提是 1) 满足内存句柄 的数量（系统可能只允许这么多分配）并且calloc() 可以暂时需要另一个。 2) 新的大小为0。*alloc(0)上的返回值细节有历史，有点争议，这里不再讨论。

在任何情况下，只要新大小大于零，NULL 的返回就意味着某个资源在末尾。 Occam's razor 建议代码继续进行与 calloc() 由于大小增长而返回 NULL 时相同的错误处理。

【讨论】：

我需要针对谁的标准库提交错误？如果你因为没有竞技场手柄而无法缩小规模，请不要说你做到了。

@Joshua “我需要针对谁的标准库提交错误？” --> 没有错误。 C 规范允许返回 NULL。明确“代码......可以继续使用旧值指针”不是建议 - 只是一个编译选项。后面的“进行相同的错误处理”是。

此时这是一个兼容性约束。我见过太多假设缩小总是有效的代码。

@Joshua 这个答案并不假定收缩总是有效的。这个答案你发现兼容性限制或错误吗？

我发现大多数知道它正在缩小缓冲区的代码都不会检查并假设 realloc() 成功。为堆块（包括空闲堆块）设置单独句柄的想法是不自然的。